DE112019007118T5 - Semiconductor module parallel connection and semiconductor module interconnection substrate - Google Patents

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Ryota Hamaguchi
Yasushi Nakayama
Shuichi Nagamitsu
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Abstract

Eine Halbleitermodulparallelschaltung (1) weist auf: eine Mehrzahl von Leistungshalbleitermodulen (10); und einen Mehrschichtsubstrat (100), das die Mehrzahl von Leistungshalbleitermodulen (10) verbindet, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule (10) aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einen zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat (100) aufweist: einen Externverbindungsanschluss; erste Signalanschlussverbindungsmuster, die mit den ersten Signalanschlüsse der Leistungshalbleitermodule (10) verbunden sind; und zweite Signalanschlussverbindungsmuster, die mit den zweiten Signalanschlüssen der Leistungshalbleitermodule (10) verbunden sind, und Induktivitäten der Gate-Leitung für die Mehrzahl von Leistungshalbleitermodulen (10), von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander.A semiconductor module parallel circuit (1) has: a plurality of power semiconductor modules (10); and a multilayer substrate (100) connecting the plurality of power semiconductor modules (10), each of the power semiconductor modules (10) comprising: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, the multilayer substrate (100) comprising: an external connection terminal; first signal terminal connection patterns connected to the first signal terminals of the power semiconductor modules (10); and second signal terminal connection patterns connected to the second signal terminals of the power semiconductor modules (10) and inductances of the gate line for the plurality of power semiconductor modules (10) from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern and from the second signal terminal connection pattern to the external connection terminal are equal to each other .

Description

Gebietarea

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitermodulparallelschaltung und ein Halbleitermodulverbindungssubstrat.The present invention relates to a semiconductor module parallel circuit and a semiconductor module interconnection substrate.

Hintergrundbackground

Eine Technik zum Treiben von parallel verbundenen Halbleiterschaltelementen ist bekannt aus, zum Beispiel, Patentliteratur 1. Patentliteratur 1 offenbart, dass verdrillte Kabel, die eine Gate-Leitung zu zwei IGBTs sind, benachbart zu Verbindungsleitungen gelegt sind, so dass elektromotive Kräfte, die in den verdrillten Kabeln erzeugt sind und Polaritäten davon im Wesentlichen gleich zueinander sind und Gate-Emitter-Spannungen der individuellen Elemente im Wesentlichen gleich zueinander sind, wodurch ausgeglichene Ströme bereitgestellt sind, die durch die individuellen Elemente fließen.A technique for driving parallel connected semiconductor switching elements is known from, for example, Patent Literature 1. Patent Literature 1 discloses that twisted cables that are a gate line to two IGBTs are laid adjacent to connection lines so that electromotive forces generated in the twisted pair cables are generated and polarities thereof are substantially equal to each other and gate-emitter voltages of the individual elements are substantially equal to each other, thereby providing balanced currents to flow through the individual elements.

ZitierungslisteList of citations

PatentliteraturPatent literature

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. H9-261948Patent Literature 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. H9-261948

KurzdarstellungBrief description

Technisches ProblemTechnical problem

In vergangenen Jahren hat sich die Anfälligkeit gegenüber dem Einfluss von Induktivität vergrößert mit einem Ansteigen der Geschwindigkeit des Schaltens. Patentliteratur 1 erlaubt nicht den Einfluss von Induktivität. Wenn eine Differenz in Induktivität auftritt zwischen den Halbleiterelementen, tritt ein Ungleichgewicht in der Strommenge auf, die durch individuelle Halbleiterelemente fließt. Beim Auftreten eines solchen Ungleichgewichts in den durch die Halbleiterelemente fließenden Strom, strömt eine größere Strommenge in einem der Halbleiterelemente, was zu einer verkürzten Lebenszeit des Halbleiters führt.In recent years, the susceptibility to the influence of inductance has increased with an increase in the speed of switching. Patent Literature 1 does not allow the influence of inductance. When a difference in inductance occurs between semiconductor elements, an imbalance occurs in the amount of current flowing through individual semiconductor elements. When such an imbalance occurs in the current flowing through the semiconductor elements, a larger amount of current flows in one of the semiconductor elements, resulting in a shortened life of the semiconductor.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Eine Halbleitermodulparallelschaltung einer ersten Erfindung weist auf: ein erstes Leistungshalbleitermodul; ein zweites Leistungshalbleitermodul; und ein Mehrschichtsubstrat zum Verbinden einer Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einen zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität der Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander.A semiconductor module parallel connection of a first invention comprises: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; and a multilayer substrate for connecting a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules comprising: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module, and an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of the gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other.

Eine Halbleitermodulparallelschaltung einer zweiten Erfindung weist auf: ein erstes Leistungshalbleitermodul; ein zweites Leistungshalbleitermodul; und ein Mehrschichtsubstrat zum Verbinden einer Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einen zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss für das erste Leistungshalbleitermodul verbunden ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Länge einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Länge einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander.A semiconductor module parallel connection of a second invention comprises: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; and a multilayer substrate for connecting a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules comprising: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first Power semiconductor module is connected to the second signal connection for the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module, and a length of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and a length of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other.

Ein Halbleitermodulverbindungssubstrat einer dritten Erfindung weist auf: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für ein erstes Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für ein zweites Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist, wobei eine Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander.A semiconductor module connection substrate of a third invention comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for a first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for a second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is provided for connection to a second signal terminal of the second power semiconductor module, wherein an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first Power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are the same to each other.

Vorteilhafte Effekte der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Eine Halbleitermodulparallelschaltung gemäß ersten Erfindung weist auf: ein erstes Leistungshalbleitermodul; ein zweites Leistungshalbleitermodul; und ein Mehrschichtsubstrat zum Verbinden einer Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einen zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren, und eine Verkürzung der Lebenszeit der Halbleitermodule zu verringern.A semiconductor module parallel circuit according to the first invention comprises: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; and a multilayer substrate for connecting a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules comprising: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module, and an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other. As a result, it is possible to find an imbalance in the flow between the To reduce semiconductor modules, and a shortening of the life of the semiconductor modules to reduce.

Eine Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der zweiten Erfindung weist auf: ein erstes Leistungshalbleitermodul; ein zweites Leistungshalbleitermodul; und ein Mehrschichtsubstrat zum Verbinden einer Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einen zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Länge einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Länge einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren, und eine Verkürzung der Lebenszeit der Halbleiterelemente zu verringern.A semiconductor module parallel circuit according to the second invention comprises: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; and a multilayer substrate for connecting a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules comprising: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module, and a length of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and a length of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other. As a result, it is possible to reduce an imbalance in current between the semiconductor modules and shorten the life of the semiconductor elements.

Ein Halbleitermodulverbindungssubstrat gemäß der dritten Erfindung weist auf: ein Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für ein erstes Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für ein zweites Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist, wobei eine Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren, und eine Verkürzung der Lebenszeit der Halbleitermodule zu verringern.A semiconductor module connection substrate according to the third invention comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for a first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for a second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is provided for connection to a second signal terminal of the second power semiconductor module, wherein an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first Power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are the same to each other. As a result, it is possible to reduce an imbalance in current between the semiconductor modules and reduce a shortening of the life of the semiconductor modules.

FigurenlisteFigure list

  • 1 zeigt eine Ansicht, die eine Halbleitermodulparallelschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. 1 Fig. 13 is a view showing a semiconductor module parallel connection according to a first embodiment.
  • 2 zeigt ein schematisches Diagramm der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der ersten Ausführungsform. 2 FIG. 13 is a schematic diagram of the semiconductor module parallel connection according to the first embodiment.
  • 3 zeigt eine Draufsicht einer Baugruppe, die die ein Halbleitermodul gemäß der ersten Ausführungsform aufnimmt. 3 FIG. 13 shows a plan view of a package that houses a semiconductor module according to the first embodiment.
  • 4 zeigt ein schematisches Diagramm des Halbleitermoduls gemäß der ersten Ausführungsform. 4th FIG. 13 shows a schematic diagram of the semiconductor module according to the first embodiment.
  • 5 zeigt eine Ansicht, die ein Mehrschichtsubstrat gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 5 Fig. 13 is a view showing a multilayer substrate according to the first embodiment.
  • 6 zeigt eine Ansicht, die ein Leitungsmuster auf dem Mehrschichtsubstrat gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 6th Fig. 13 is a view showing a wiring pattern on the multilayer substrate according to the first embodiment.
  • 7 zeigt eine Ansicht, die ein Leitungsmuster auf dem Mehrschichtsubstrat gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. 7th Fig. 13 is a view showing a wiring pattern on the multilayer substrate according to the first embodiment.
  • 8 zeigt eine Ansicht, die eine Halbleitermodulparallelschaltung in einer zweiten Ausführungsform darstellt. 8th Fig. 13 is a view showing a semiconductor module parallel connection in a second embodiment.
  • 9 zeigt eine Ansicht, die ein Mehrschichtsubstrat gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 9 Fig. 13 is a view showing a multilayer substrate according to the second embodiment.
  • 10 zeigt eine schematische Ansicht der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform. 10 FIG. 13 shows a schematic view of the semiconductor module parallel connection according to the second embodiment.
  • 11 zeigt eine Ansicht, die einen Gate-Treiberstrom in der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. 11th Fig. 13 is a view showing a gate drive current in the semiconductor module parallel circuit according to the second embodiment.
  • 12 zeigt eine Ansicht, die eine Halbleitermodulparallelschaltung in einer dritten Ausführungsform darstellt. 12th Fig. 13 is a view showing a semiconductor module parallel connection in a third embodiment.
  • 13 zeigt eine Ansicht, die ein Mehrschichtsubstrat gemäß der dritten Ausführungsform darstellt. 13th Fig. 13 is a view showing a multilayer substrate according to the third embodiment.
  • 14 zeigt eine schematische Ansicht der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der dritten Ausführungsform. 14th FIG. 13 shows a schematic view of the semiconductor module parallel connection according to the third embodiment.
  • 15 zeigt eine Ansicht, die eine Halbleitermodulparallelschaltung in einer vierten Ausführungsform darstellt. 15th Fig. 13 is a view showing a semiconductor module parallel connection in a fourth embodiment.
  • 16 zeigt eine Ansicht, die ein Mehrschichtsubstrat gemäß der vierten Ausführungsform darstellt. 16 Fig. 13 is a view showing a multilayer substrate according to the fourth embodiment.
  • 17 zeigt eine schematische Ansicht der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der vierten Ausführungsform. 17th FIG. 13 shows a schematic view of the semiconductor module parallel connection according to the fourth embodiment.
  • 18 zeigt eine Ansicht, die eine Halbleitermodulparallelschaltung in einer fünften Ausführungsform darstellt. 18th Fig. 13 is a view showing a semiconductor module parallel connection in a fifth embodiment.
  • 19 zeigt eine Ansicht, die ein Mehrschichtsubstrat gemäß der fünften Ausführungsform darstellt. 19th Fig. 13 is a view showing a multilayer substrate according to the fifth embodiment.
  • 20 zeigt eine schematische Ansicht der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der fünften Ausführungsform. 20th FIG. 13 shows a schematic view of the semiconductor module parallel connection according to the fifth embodiment.
  • 21 zeigt eine Ansicht, die einen Gate-Treiberstrom in der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der fünften Ausführungsform darstellt. 21 FIG. 13 is a view showing a gate drive current in the semiconductor module parallel circuit according to the fifth embodiment.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

Erste AusführungsformFirst embodiment

1 zeigt eine Ansicht, die eine Halbleitermodulparallelschaltung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. Die Halbleitermodulparallelschaltung 1 weist ein Halbleitermodul 10-1, ein Halbleitermodul 10-2 und ein Mehrschichtsubstrat 100 auf. Das Mehrschichtsubstrat 100 ist unmittelbar oberhalb des Halbleitermoduls 10-1 und des Halbleitermoduls 10-2 angeordnet und ist physisch durch ein Befestigungselement 50 fixiert. Das Halbleitermodul 10-1 und das Halbleitermodul 10-2 sind elektrisch parallel zueinander durch das Mehrschichtsubstrat 100 verbunden. In der folgenden Beschreibung werden die Halbleitermodule 10-1 und 10-2 als Halbleitermodule 10 bezeichnet, wo die Halbleitermodule 10-1 und 10-2 nicht voneinander unterschieden werden müssen. Das Halbleitermodul 10 ist zum Beispiel ein Leistungshalbleitermodul. 1 Fig. 13 is a view showing a semiconductor module parallel connection 1 represents according to a first embodiment. The semiconductor module parallel connection 1 comprises a semiconductor module 10-1 , a semiconductor module 10-2 and a multilayer substrate 100 on. The multilayer substrate 100 is immediately above the semiconductor module 10-1 and the semiconductor module 10-2 arranged and physically secured by a fastener 50 fixed. The semiconductor module 10-1 and the semiconductor module 10-2 are electrically parallel to each other through the multilayer substrate 100 connected. In the following description, the semiconductor modules 10-1 and 10-2 referred to as semiconductor modules 10, where the semiconductor modules 10-1 and 10-2 do not have to be distinguished from one another. The semiconductor module 10 is, for example, a power semiconductor module.

Wenn für eine Dreiphasen-Zweistufen-Wechselrichterschaltung genutzt werden, definieren das Halbleitermodul 10-1 und das Halbleitermodul 10-2 zum Beispiel einen U-Phasenschenkel der Dreiphasen-Zweistufen-Wechselrichterschaltung.When used for a three-phase two-stage inverter circuit, define the semiconductor module 10-1 and the semiconductor module 10-2 for example a U-phase leg of the three-phase two-stage inverter circuit.

2 zeigt ein schematisches Diagramm der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der ersten Ausführungsform. Das Halbleitermodul 10-1 und das Halbleitermodul 10-2 sind jeweils von einer durchbrochenen Linie umgeben. 2 FIG. 13 is a schematic diagram of the semiconductor module parallel connection according to the first embodiment. The semiconductor module 10-1 and the semiconductor module 10-2 are each surrounded by a broken line.

Das Halbleitermodul 10-1 weist ein Halbleiterelement 30-1 und ein Halbleiterelement 40-1 auf, die in Reihe miteinander verbunden sind, und ein Source-Anschluss des Halbleiterelements 30-1 und ein Drain-Anschluss des Halbleiterelements 40-1 sind miteinander verbunden.The semiconductor module 10-1 comprises a semiconductor element 30-1 and a semiconductor element 40-1 which are connected in series with each other, and a source terminal of the semiconductor element 30-1 and a drain terminal of the semiconductor element 40-1 are connected to each other.

Das Halbleitermodul 10-2 weist ein Halbleiterelement 30-2 und ein Halbleiterelement 40-2 auf, die in Reihe miteinander verbunden sind, und ein Source-Anschluss des Halbleiterelements 30-2 und ein Drain-Anschluss des Halbleiterelements 40-2 sind miteinander verbunden.The semiconductor module 10-2 comprises a semiconductor element 30-2 and a semiconductor element 40-2 which are connected in series with each other, and a source terminal of the semiconductor element 30-2 and a drain terminal of the semiconductor element 40-2 are connected to each other.

Ein Gate-Anschluss 11-1 des Halbleiterelements 30-1 des Halbleitermoduls 10-1, ein Gate-Anschluss 11-2 des Halbleiterelements 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 und ein erster Verbindungsanschluss 71-1 eines Externverbindungsanschlusses 61 des Mehrschichtsubstrats sind elektrisch miteinander verbunden. Ein Abtast-Source-Anschluss 13-1 des Halbleiterelements 30-1 des Halbleitermoduls 10-1, ein Abtast-Source-Anschluss 13-2 des Halbleiterelements 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 und ein zweiter Verbindungsanschluss 72-1 des Externverbindungsanschlusses 61 des Mehrschichtsubstrats sind elektrisch miteinander verbunden. Der Gate-Anschluss 11-1 des Halbleiterelements 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 kann als ein erster Signalanschluss 11-1 bezeichnet werden und der Gate-Anschluss 11-2 des Halbleiterelements 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 kann als ein erster Signalanschluss 11-2 bezeichnet werden. Der Abtast-Source-Anschluss 13-1 des Halbleiterelements 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 kann als ein zweiter Signalanschluss 13-1 bezeichnet werden und der Abtast-Source-Anschluss 13-2 des Halbleiterelements 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 kann als ein zweiter Signalanschluss 13-2 bezeichnet werden. Der erste Signalanschluss 11-1 des Halbleiterelements 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 und der erste Signalanschluss 11-2 des Halbleiterelements 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 haben jeweils ein Gate-Potential. Der zweite Signalanschluss 13-1 des Halbleiterelements 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 und der zweite Signalanschluss 13-2 des Halbleiterelements 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 haben jeweils ein Source-Potential.A gate connector 11-1 of the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 , a gate connector 11-2 of the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 and a first connection terminal 71-1 an external connection port 61 of the multilayer substrate are electrically connected to each other. A sample source connector 13-1 of the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 , a sample source connector 13-2 of the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 and a second connection terminal 72-1 of the external connection port 61 of the multilayer substrate are electrically connected to each other. The gate connector 11-1 of the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 can be used as a first signal port 11-1 and the gate terminal 11-2 of the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 can be used as a first signal port 11-2 are designated. The sample source connector 13-1 of the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 can be used as a second signal connection 13-1 and the sample source terminal 13-2 of the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 can be used as a second signal connection 13-2 are designated. The first signal connection 11-1 of the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 and the first signal port 11-2 of the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 each have a gate potential. The second signal connector 13-1 of the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 and the second signal terminal 13-2 of the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 each have a source potential.

Ein Gate-Anschluss 12-1 des Halbleiterelements 40-1 des Halbleitermoduls 10-1, ein Gate-Anschluss 12-2 des Halbleiterelements 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 und ein erster Verbindungsanschluss 71-2 eines Externverbindungsanschlusses 62 des Mehrschichtsubstrats sind elektrisch miteinander verbunden. Ein Abtast-Source-Anschluss 14-1 des Halbleiterelements 40-1 des Halbleitermoduls 10-1, ein Abtast-Source-Anschluss 14-2 des Halbleiterelements 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 und ein zweiter Verbindungsanschluss 72-2 des Externverbindungsanschlusses 62 des Mehrschichtsubstrats sind elektrisch miteinander verbunden. Der Gate-Anschluss 12-1 des Halbleiterelements 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 kann als ein dritter Signalanschluss 12-1 bezeichnet werden, und der Gate-Anschluss 12-2 des Halbleiterelements 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 kann als ein dritter Signalanschluss 12-2 bezeichnet werden. Der Abtast-Source-Anschluss 14-1 des Halbleiterelements 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 kann als ein vierter Signalanschluss 14-1 bezeichnet werden und der Abtast-Source-Anschluss 14-2 des Halbleiterelements 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 kann als ein vierter Signalanschluss 14-2 bezeichnet werden. Der dritte Signalanschluss 12-1 des Halbleiterelements 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 und der dritte Signalanschluss 12-2 des Halbleiterelements 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 weisen jeweils ein Gate-Potential auf. Der vierte Signalanschluss 14-1 des Halbleiterelements 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 und der vierte Signalanschluss 14-2 des Halbleiterelements 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 weisen jeweils ein Source-Potential auf.A gate connector 12-1 of the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 , a gate connector 12-2 of the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 and a first connection terminal 71-2 an external connection port 62 of the multilayer substrate are electrically connected to each other. A sample source connector 14-1 of the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 , a sample source connector 14-2 of the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 and a second connection terminal 72-2 of the external connection port 62 of the multilayer substrate are electrically connected to each other. The gate connector 12-1 of the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 can be used as a third signal port 12-1 and the gate terminal 12-2 of the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 can be used as a third signal port 12-2 are designated. The sample source connector 14-1 of the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 can be used as a fourth signal port 14-1 and the sample source terminal 14-2 of the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 can be used as a fourth signal port 14-2 are designated. The third signal port 12-1 of the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 and the third signal port 12-2 of the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 each have a gate potential. The fourth signal connector 14-1 of the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 and the fourth signal connector 14-2 of the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 each have a source potential.

Ein Drain-Anschluss des Halbleiterelements 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 und ein Drain-Anschluss des Halbleiterelements 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 sind miteinander verbunden und mit einem Gleichstrombus auf einer Hochpotentialseite (nicht dargestellt) verbunden.A drain connection of the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 and a drain terminal of the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 are connected to each other and connected to a DC bus on a high potential side (not shown).

Ein Source-Anschluss des Halbleiterelements 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 und ein Source-Anschluss des Halbleiterelements 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 sind miteinander verbunden und mit einem Gleichstrombus auf einer Niedrigpotentialseite (nicht dargestellt) verbunden.A source terminal of the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 and a source terminal of the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 are connected to each other and connected to a DC bus on a low potential side (not shown).

3 zeigt eine Draufsicht auf eine Baugruppe 20, die ein Halbleitermodul 10 gemäß der ersten Ausführungsform beherbergt. Obwohl nicht in 3 dargestellt, weist die Baugruppe 20 das Halbleiterelement 30-1 und das Halbleiterelement 40-1 in Reihe miteinander verbunden auf. Wie in 3 dargestellt, sind Hauptanschlüsse 10P, Hauptanschlüsse 10N und Hauptanschlüsse 10AC auf einer Oberflächenseite der Baugruppe 20 bereitgestellt. Zwei Hauptanschlüsse 10P, die auf einem longitudinalen Eine-Ende-Abschnitt der Baugruppe 20 bereitgestellt sind, sind in einer Richtung orthogonal zu der Longitudinalrichtung angeordnet. Zwei Hauptanschlüsse 10N, die näher an einem Zentralabschnitt der Baugruppe 20 bereitgestellt sind als die Hauptanschlüsse 10P, sind in der Richtung orthogonal zu der Longitudinalrichtung der Baugruppe 20 angeordnet. Jeder von dem Hauptanschluss 10P und dem Hauptanschluss 10N ist nicht auf zwei in der Anzahl beschränkt. Jeder von dem Hauptanschluss 10P und dem Hauptanschluss 10N kann eins, drei oder mehr sein. Drei Hauptanschlüsse 10AC, die an dem longitudinalen Andere-Ende-Abschnitt der Baugruppe 20 bereitgestellt sind, sind in der Richtung orthogonal zu der Longitudinalrichtung angeordnet. Die Anzahl der Hauptanschlüsse 10AC ist nicht auf drei beschränkt. Die Anzahl von Hauptanschlüssen 10AC kann eins oder zwei, oder vier oder mehr sein. 3 shows a plan view of an assembly 20th that houses a semiconductor module 10 according to the first embodiment. Although not in 3 shown, the assembly 20th the semiconductor element 30-1 and the semiconductor element 40-1 connected in series. As in 3 are main connections 10P , Main connections 10N and main connections 10AC on a surface side of the assembly 20th provided. Two main connections 10P resting on a longitudinal one-end section of the assembly 20th are arranged in a direction orthogonal to the longitudinal direction. Two main connections 10N that are closer to a central portion of the assembly 20th are provided as the main ports 10P , are in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the assembly 20th arranged. Anyone from the main line 10P and the main connection 10N is not limited to two in number. Anyone from the main line 10P and the main connection 10N can be one, three or more. Three main connections 10AC attached to the longitudinal other-end portion of the assembly 20th are arranged in the direction orthogonal to the longitudinal direction. The number of main ports 10AC is not limited to three. The number of main ports 10AC can be one or two, or four or more.

Die Hauptanschlüsse 10P definieren jeweils einen Gleichstrom-Positivanschluss P in dem Halbleitermodul 10, die Hauptanschlüsse 10N definieren jeweils einen Gleichstrom-Negativanschluss N in dem Halbleitermodul 10 und die Hauptanschlüsse 10AC definieren jeweils einen Wechselstromanschluss AC in dem Halbleitermodul 10.The main connections 10P each define a direct current positive terminal P in the semiconductor module 10, the main terminals 10N each define a DC negative terminal N in the semiconductor module 10 and the main terminals 10AC each define an alternating current connection AC in the semiconductor module 10.

Ein erster Signalanschluss 11, ein zweiter Signalanschluss 13, ein dritter Signalanschluss 12 und ein vierter Signalanschluss 14 sind zwischen den Hauptanschlüssen 10N und den Hauptanschlüssen 10AC bereitgestellt. Mit anderen Worten sind der erste Signalanschluss 11, der zweite Signalanschluss 13, der dritte Signalanschluss 12 und der vierte Signalanschluss 14 zwischen den Gleichstromanschlüssen und den Wechselstromanschlüssen bereitgestellt. Der zweite Signalanschluss 13 und der erste Signalanschluss 11 sind von einer Seite des Hauptanschlusses 10AC entlang einer Seite in der Longitudinalrichtung der Baugruppe 20 angeordnet. Zusätzlich sind der dritte Signalanschluss 12 und der vierte Signalanschluss 14 von der Seite des Hauptanschlusses 10AC entlang der anderen Seite in der Longitudinalrichtung der Baugruppe 20 bereitgestellt.A first signal connection 11th , a second signal connection 13th , a third signal connector 12th and a fourth signal connector 14th are between the main connections 10N and the main connections 10AC provided. In other words, are the first signal port 11th , the second signal connector 13th , the third signal port 12th and the fourth signal connector 14th between the DC terminals and the AC terminals provided. The second signal connector 13th and the first signal port 11th are from one side of the main connection 10AC along one side in the longitudinal direction of the assembly 20th arranged. In addition, there is the third signal connection 12th and the fourth signal connector 14th from the side of the main connection 10AC along the other side in the longitudinal direction of the assembly 20th provided.

Der erste Signalanschluss 11, der zweite Signalanschluss 13, der dritte Signalanschluss 12 und der vierte Signalanschluss 14 sind mit dem Mehrschichtsubstrat 100 verbunden.The first signal connection 11th , the second signal connector 13th , the third signal connector 12th and the fourth signal connector 14th are with the multilayer substrate 100 connected.

4 zeigt ein schematisches Diagramm des Halbleitermoduls 10 gemäß der ersten Ausführungsform. Das Halbleitermodul 10 weist ein Halbleiterelement 30 auf, das mit dem Hauptanschluss 10P verbunden ist, und ein Halbleiterelement 40 auf, das mit dem Hauptanschluss 10N verbunden ist. Das Halbleiterelement 30 und das Halbleiterelement 40 sind in Reihe miteinander verbunden und ein elektrischer Anschlusspunkt zwischen diesen ist mit dem Hauptanschluss 10AC verbunden. 4th FIG. 10 shows a schematic diagram of the semiconductor module 10 according to the first embodiment. The semiconductor module 10 has a semiconductor element 30th on that with the main connection 10P connected, and a semiconductor element 40 on that with the main connection 10N connected is. The semiconductor element 30th and the semiconductor element 40 are connected in series and an electrical connection point between them is to the main connector 10AC connected.

Das Halbleiterelement 30 weist einen Drain-Anschluss D1 auf, der mit dem Hauptanschluss 10P verbunden ist, einen Source-Anschluss S1 auf, der mit dem Hauptanschluss 10AC verbunden ist, den ersten Signalanschluss 11 und den zweiten Signalanschluss 13. Der Drain-Anschluss weist ein Drain-Potential auf, der Source-Anschluss weist ein Source-Potential auf und der erste Signalanschluss 11 weist ein Gate-Potential auf.The semiconductor element 30th has a drain connection D1 on, the one with the main connection 10P connected to a source terminal S1 on, the one with the main connection 10AC is connected, the first signal connection 11th and the second signal terminal 13th . The drain connection has a drain potential, the source connection has a source potential and the first signal connection 11th has a gate potential.

Das Halbleiterelement 40 weist einen Drain-Anschluss D2 auf, der mit dem Hauptanschluss 10AC verbunden ist, ein Source-Anschluss S2 auf, der mit dem Hauptanschluss 10N verbunden ist, den dritten Signalanschluss 12 und den vierten Signalanschluss 14. Der Drain-Anschluss weist ein Drain-Potential auf, der Source-Anschluss weist ein Source-Potential und der dritte Signalanschluss 12 weist ein Gate-Potential auf.The semiconductor element 40 has a drain connection D2 on, the one with the main connection 10AC connected to a source terminal S2 on, the one with the main connection 10N is connected, the third signal terminal 12th and the fourth signal terminal 14th . The drain connection has a drain potential, the source connection has a source potential and the third signal connection 12th has a gate potential.

In jedem von den Halbleiterelement 30 und dem Halbleiterelement 40 sind ein Transistorelement und ein Diodenelement parallel zueinander verbunden. Abhängig von Charakteristiken einer Last, zum Beispiel, in einem Fall einer resistiven Last, kann die Verbindung von jedem Diodenelement ausgelassen sein.In each of the semiconductor elements 30th and the semiconductor element 40 a transistor element and a diode element are connected in parallel to each other. Depending on characteristics of a load, for example, in a case of a resistive load, the connection of each diode element may be omitted.

In der ersten Ausführungsform ist ein MOSFET als Transistorelement dargestellt, aber das Transistorelement ist nicht auf den MOSFET beschränkt, und jegliche andere Einrichtung, die schaltbar zwischen einem Niedrigwiderstandzustand und einem Hochwiderstandszustand gemäß einem elektrischen Signal ist, kann angewendet werden. Zum Beispiel kann ein Transistorelement wie ein IGBT oder ein bipolarer Transistor genutzt werden. In einem Fall wo das Transistorelement ein IGBT ist, ist der „Drain-Anschluss“ zu ersetzen mit einem „Kollektoranschluss“, der „Source-Anschluss“ ist zu ersetzen mit einem „Emitteranschluss“ und der „Abtast-Source-Anschluss“ ist zu ersetzen mit einem „Abtast-Emitter-Anschluss“. Silizium (Si), Siliziumcarbid (SiC), Galliumnitrid (GaN) und Ähnliches können als Materialien der Transistorelemente und Diodenelemente genutzt werden, die die Halbleiterelemente 30 und 40 definieren.In the first embodiment, a MOSFET is illustrated as a transistor element, but the transistor element is not limited to the MOSFET, and any other device that is switchable between a low resistance state and a high resistance state according to an electrical signal can be applied. For example, a transistor element such as an IGBT or a bipolar transistor can be used. In a case where the transistor element is an IGBT, the “drain connection” is to be replaced with a “collector connection”, the “source connection” is to be replaced with an “emitter connection” and the “sensing source connection” is closed replace with a "sampling emitter connector". Silicon (Si), silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN) and the like can be used as materials of the transistor elements and diode elements that make up the semiconductor elements 30th and 40 define.

5 zeigt eine Draufsicht auf das Mehrschichtsubstrat 100, das für die Halbleitermodulparallelschaltung 1 gemäß der ersten Ausführungsform genutzt ist. In 5 weist das Mehrschichtsubstrat 100 eine Mehrzahl von Schichten auf. In 5 dargestellt, ist eine erste Schicht, die eine sichtbare Schicht ist, und wird als eine Vorderfläche bezeichnet. Eine Schicht, die eine sichtbare Schicht ist und auf einer Seite entgegengesetzt zu der Vorderfläche angeordnet ist, wird als eine Rückfläche bezeichnet. Die erste Schicht und eine zweite Schicht können unsichtbare Schichten sein. 5 Fig. 10 shows a plan view of the multilayer substrate 100 , the one for the parallel connection of the semiconductor modules 1 is used according to the first embodiment. In 5 exhibits the multilayer substrate 100 a plurality of layers. In 5 is a first layer, which is a visible layer, and is referred to as a front surface. A layer that is a visible layer and is located on a side opposite the front surface is referred to as a back surface. The first layer and a second layer can be invisible layers.

Der Externverbindungsanschluss 61 und der Externverbindungsanschluss 62 sind auf der Vorderfläche des Mehrschichtsubstrats 100 befestigt. Der Externverbindungsanschluss 61 und der Externverbindungsanschluss 62 sind mit einer Externverbindungsschaltung (nicht dargestellt) verbunden. Die Externverbindungsanschlüsse 61 und 62 sind auf der Vorderfläche in 5 befestigt, können aber auf der Rückfläche befestigt sein. Die Externverbindungsanschlüsse 61 und 62 können miteinander integriert sein.The external connection port 61 and the external connection port 62 are on the front surface of the multilayer substrate 100 attached. The external connection port 61 and the external connection port 62 are connected to an external connection circuit (not shown). The external connection ports 61 and 62 are on the front face in 5 attached, but can be attached to the rear surface. The external connection ports 61 and 62 can be integrated with each other.

Erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und 111-2, zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2, dritte Signalanschlussverbindungsmuster 112-1 und 112-2 und vierte Signalanschlussverbindungsmuster 114-1 und 114-2 sind als Muster ausgebildet. Die dritten Signalanschlussverbindungsmuster 112-1 und 112-2 und die vierten Signalanschlussverbindungsmuster 114-1 und 114-2 sind nicht dargestellt.First signal connector connection pattern 111-1 and 111-2 , second signal terminal connection pattern 113-1 and 113-2 , third signal terminal connection pattern 112-1 and 112-2 and fourth signal terminal connection pattern 114-1 and 114-2 are designed as a pattern. The third signal terminal connection patterns 112-1 and 112-2 and the fourth signal terminal connection patterns 114-1 and 114-2 are not shown.

Die ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und 111-2, die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2, die dritten Signalanschlussverbindungsmuster 112-1 und 112-2 und die vierten Signalanschlussverbindungsmuster 114-1 und 114-2 sind jeweils elektrisch mit einem Rückflächenmuster durch ein Durchgangsloch verbunden.The first signal port connection patterns 111-1 and 111-2 , the second signal terminal connection pattern 113-1 and 113-2 , the third signal terminal connection pattern 112-1 and 112-2 and the fourth signal terminal connection patterns 114-1 and 114-2 are each electrically connected to a back surface pattern through a through hole.

Das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-1, das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-1, das dritte Signalanschlussverbindungsmuster 112-1 und das vierte Signalanschlussverbindungsmuster 114-1 sind Muster zur Verbindung mit dem ersten Signalanschluss 11-1, dem zweiten Signalanschluss 13-1, dem dritten Signalanschluss 12-1 bzw. dem vierten Signalanschluss 14-1 des Halbleitermoduls 10-1.The first signal port connection pattern 111-1 , the second signal terminal connection pattern 113-1 , the third signal terminal connection pattern 112-1 and the fourth Signal port connection pattern 114-1 are patterns for connecting to the first signal connection 11-1 , the second signal connection 13-1 , the third signal connector 12-1 or the fourth signal connection 14-1 of the semiconductor module 10-1 .

Das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-2, das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-2, das dritte Signalanschlussverbindungsmuster 112-2 und das vierte Signalanschlussverbindungsmuster 114-2 sind Muster zum Verbinden des ersten Signalanschlusses 11-2, des zweiten Signalanschlusses 13-2, des dritten Signalanschlusses 12-2 bzw. des vierten Signalanschlusses 14-2 des Halbleitermoduls 10-2.The first signal port connection pattern 111-2 , the second signal terminal connection pattern 113-2 , the third signal terminal connection pattern 112-2 and the fourth signal terminal connection pattern 114-2 are patterns for connecting the first signal terminal 11-2 , the second signal connection 13-2 , the third signal connection 12-2 or the fourth signal connection 14-2 of the semiconductor module 10-2 .

Als Nächstes wird eine Beschreibung zur Parallelverbindung des Halbleitermoduls 10-1 und des Halbleitermoduls 10-2 durch das Mehrschichtsubstrat 100 der Halbleitermodulparallelschaltung 1 gemäß der ersten Ausführungsform gemacht.Next, a description will be given of connecting the semiconductor module in parallel 10-1 and the semiconductor module 10-2 through the multilayer substrate 100 the parallel connection of the semiconductor modules 1 made according to the first embodiment.

6 zeigt eine Ansicht, die ein Beispiel darstellt, in dem die ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und 111-2 in dem Mehrschichtsubstrat 100 miteinander verbunden sind. In 6 ist eine Richtung, die sich von dem Externverbindungsanschluss 61 des Mehrschichtsubstrats 100 zu jedem Halbleitermodul erstreckt, definiert als eine X-Richtung, eine Richtung, die sich von der Rückfläche zu der Vorderfläche des Mehrschichtsubstrats erstreckt ist definiert als eine Z-Richtung (nicht dargestellt) und eine Richtung orthogonal zu der X-Richtung und der Z-Richtung ist als eine Y-Richtung definiert. In 6 sind die ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und 111-2 und der Externverbindungsanschluss 61 verbunden bzw. verdrahtet. Die ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und 111-2 teilen sich eine gemeinsame eine Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu einem Punkt S. Die Leitung zweigt sich von dem Punkt S in eine Verbindung zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 ab. Das bedeutet, dass der Punkt S ein Abzweigungspunkt ist. Für zwei Halbleitermodule kann der Punkt S ein Mittelpunkt der Leitung zwischen den ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und 111-2 sein. Mit der Leitung ausgelegt wie voranstehend beschrieben, ist eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 können gleich zueinander sein. In 6 ist die Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu den ersten Signalanschlussverbindungsmustern ausgebildet in derselben Schicht des Mehrschichtsubstrats 100, aber muss nicht in derselben Schicht ausgebildet sein. Verschiedene Schichten des Mehrschichtsubstrats 100 können genutzt werden. Zum Beispiel kann die Verdrahtung bzw. Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zum Punkt S und die Verdrahtung zwischen 111-1 und 111-2 in verschiedenen Schichten sein. 6th Fig. 13 is a view showing an example in which the first signal terminal connection patterns 111-1 and 111-2 in the multilayer substrate 100 are connected to each other. In 6th is a direction that is from the external connection port 61 of the multilayer substrate 100 extending to each semiconductor module, defined as an X-direction, a direction extending from the back surface to the front surface of the multilayer substrate is defined as a Z-direction (not shown) and a direction orthogonal to the X-direction and the Z- Direction is defined as a Y direction. In 6th are the first signal port connection patterns 111-1 and 111-2 and the external connection port 61 connected or wired. The first signal port connection patterns 111-1 and 111-2 share a common line from the external connection port 61 to a point S. The line branches from the point S into a connection to the first signal terminal connection pattern 111-1 and the first signal terminal connection pattern 111-2 away. This means that the point S is a junction point. For two semiconductor modules, the point S can be a midpoint of the line between the first signal terminal connection patterns 111-1 and 111-2 being. With the line laid out as described above, a line length is from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-1 and a line length from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-2 can be equal to each other. In 6th is the line from the external connection port 61 to the first signal terminal connection patterns formed in the same layer of the multilayer substrate 100 , but need not be formed in the same layer. Different layers of the multilayer substrate 100 can be used. For example, the wiring may be from the external connection port 61 to point S and the wiring between 111-1 and 111-2 will be in different layers.

Beschreibungen und Darstellungen der dritten Signalanschlussverbindungsmuster 112-1 und 112-2 sind ähnlich zu den der ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und 111-2 und werden daher ausgelassen.Descriptions and illustrations of the third signal terminal connection patterns 112-1 and 112-2 are similar to that of the first signal terminal connection pattern 111-1 and 111-2 and are therefore left out.

7 zeigt eine Ansicht die ein Beispiel darstellt, in dem die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2 in dem Mehrschichtsubstrat 100 miteinander verbunden sind. In 7 ist eine Richtung, die sich von dem Externverbindungsanschluss 61 des Mehrschichtsubstrats 100 aus zu jedem Halbleitermodul erstreckt als eine X-Richtung definiert, eine Richtung, die sich von der Rückfläche zu der Vorderfläche des Mehrschichtsubstrats erstreckt ist als eine Z-Richtung (nicht dargestellt) definiert, und eine Richtung orthogonal zu der X-Richtung und der Z-Richtung ist als eine Y-Richtung definiert. In 7 sind die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2 und der Externverbindungsanschluss 61 verbunden bzw. verdrahtet. Die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2 teilen sich eine gemeinsame Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu einem Punkt T. Die Leitung zweigen ab von dem Punkt T in eine Verbindung mit den zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2. Dies bedeutet, dass der Punkt T ein Abzweigungspunkt ist. Für zwei Halbleitermodule ist der Punkt T ein Mittelpunkt der Leitung zwischen den zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2. Mit den Leitungen ausgelegt wie voranstehend beschrieben, kann eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 gleich zueinander sein. In 7 ist die Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu den zweiten Signalanschlussverbindungsmustern in derselben Schicht des Mehrschichtsubstrats 100 ausgebildet, aber muss nicht in derselben Schicht ausgebildet sein. Verschiedene Schichten des Mehrschichtsubstrats 100 können genutzt werden. Zum Beispiel können Leitungen von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem Punkt T und die Leitung zwischen 113-1 und 113-2 in verschiedenen Schichten sein. 7th Fig. 13 is a view showing an example in which the second signal terminal connection patterns 113-1 and 113-2 in the multilayer substrate 100 are connected to each other. In 7th is a direction that is from the external connection port 61 of the multilayer substrate 100 from extending to each semiconductor module is defined as an X-direction, a direction extending from the back surface to the front surface of the multilayer substrate is defined as a Z-direction (not shown), and a direction orthogonal to the X-direction and the Z. -Direction is defined as a Y-direction. In 7th are the second signal terminal connection patterns 113-1 and 113-2 and the external connection port 61 connected or wired. The second signal port connection patterns 113-1 and 113-2 share a common line from the external connection port 61 to a point T. The line branches off from the point T into connection with the second signal terminal connection pattern 113-1 and the second signal terminal connection pattern 113-2 . This means that point T is a junction point. For two semiconductor modules, the point T is a midpoint of the line between the second signal terminal connection patterns 113-1 and 113-2 . With the lines laid out as described above, a line length from the external connection terminal 61 to the second signal terminal connection pattern 113-1 and a line length from the external connection port 61 to the second signal terminal connection pattern 113-2 be equal to each other. In 7th is the line from the external connection port 61 to the second signal terminal connection patterns in the same layer of the multilayer substrate 100 formed, but need not be formed in the same layer. Different layers of the multilayer substrate 100 can be used. For example, lines from the external connection port 61 to the point T and the line between 113-1 and 113-2 be in different layers.

Beschreibungen und Darstellungen der vierten Signalanschlussverbindungsmuster 114-1 und 114-2 sind ähnlich zu denen der ersten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2 und werden daher ausgelassen.Descriptions and illustrations of the fourth signal terminal connection patterns 114-1 and 114-2 are similar to those of the first signal terminal connection patterns 113-1 and 113-2 and are therefore left out.

Die Verdrahtung bzw. Verschaltung, die in der Kombination der Leitungen von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-1 und Leitungen von dem zweiten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-1 zu dem Externverbindungsanschluss 61 ist, werden als Gate-Verschaltung bzw. Gate-Leitung bezeichnet.The wiring involved in the combination of the lines from the external connection port 61 to the first signal connection of the semiconductor module 10-1 and lines from the second signal terminal of the semiconductor module 10-1 to the external connection port 61 are referred to as gate interconnection or gate line.

Die Gate-Verschaltung für das Halbleiterelement 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 ist eine Kombination der Leitungen von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und Leitungen von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 zu dem Externverbindungsanschluss 61.The gate interconnection for the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 is a combination of the lines from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-1 and lines from the second signal terminal connection pattern 113-1 to the external connection port 61 .

Auf ähnliche Weise werden die, die eine Kombination der Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-2 sind und Leitungen von dem zweiten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-2 zu dem Externverbindungsanschluss 61 sind, als eine Gate-Verschaltung bezeichnet. Die Gate-Verschaltung für das Halbleiterelement 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 ist eine Kombination der Leitungen von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 und Leitungen von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 zu dem Externverbindungsanschluss 61.Similarly, those who have a combination of the line from the external connection port 61 to the first signal connection of the semiconductor module 10-2 and lines from the second signal connection of the semiconductor module 10-2 to the external connection port 61 are referred to as a gate interconnection. The gate interconnection for the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 is a combination of the lines from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-2 and lines from the second signal terminal connection pattern 113-2 to the external connection port 61 .

Mit dem Externverbindungsanschluss, den ersten Signalanschlussverbindungsmustern und den zweiten Signalanschlussverbindungsmuster, wie voranstehend beschrieben ausgelegt, kann eine Länge der Gate-Verschaltung bzw. Gate-Leitung für das Halbleiterelement 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 und eine Länge der Gate-Verschaltung bzw. Gate-Leitung für das Halbleiterelement 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 dieselben sein. Da die Länge der Gate-Verschaltung bzw. Gate-Leitung für das Halbleiterelement 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 und die Länge der Gate-Verschaltung bzw. Gate-Leitung für das Halbleiterelement 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 gleich zueinander sein können, ist es möglich ein Ungleichgewicht im Strom zwischen dem Halbleiterelement 30-1 und dem Halbleiterelement 30-2 zu reduzieren.With the external connection terminal, the first signal terminal connection pattern and the second signal terminal connection pattern configured as described above, a length of the gate wiring for the semiconductor element can be determined 30-1 of the semiconductor module 10-1 and a length of the gate wiring for the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 be the same. Since the length of the gate interconnection or gate line for the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 and the length of the gate interconnection or gate line for the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 can be equal to each other, it is possible an imbalance in current between the semiconductor element 30-1 and the semiconductor element 30-2 to reduce.

Eine Leitungsinduktivität der Gate-Leitung bzw. Gate-Verschaltung für das Halbleiterelement 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 und eine Leitungsinduktivität für die Gate-Leitung bzw. Gate-Verschaltung für das Halbleiterelement 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 können gleich zueinander sein. Weil die Leitungsinduktivität der Gate-Leitung für das Halbleiterelement 30-1 des Halbleitermoduls 10-1 und die Leitungsinduktivität der Gate-Leitung für das Halbleiterelement 30-2 des Halbleitermoduls 10-2 gleich zueinander sein können, ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen dem Halbleiterelement 30-1 und dem Halbleiterelement 30-2 zu reduzieren.A line inductance of the gate line or gate interconnection for the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 and a line inductance for the gate line or gate interconnection for the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 can be equal to each other. Because the line inductance of the gate line for the semiconductor element 30-1 of the semiconductor module 10-1 and the line inductance of the gate line for the semiconductor element 30-2 of the semiconductor module 10-2 may be equal to each other, it is possible to find an imbalance in current between the semiconductor element 30-1 and the semiconductor element 30-2 to reduce.

Obwohl nicht beschrieben, sind die Gate-Leitung bzw. Gate-Verschaltung für das Halbleiterelement 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 und die Gate-Leitung bzw. Gate-Verschaltung für das Halbleiterelement 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 auf dieselbe Weise wie voranstehend beschrieben ausgelegt, so dass eine Leitungsinduktivität der Gate-Verschaltung für das Halbleiterelement 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 und eine Leitungsinduktivität für die Gate-Leitung des Halbleiterelements 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 gleich zueinander sein können. Als Ergebnis ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen dem Halbleiterelement 40-1 und dem Halbleiterelement 40-2 zu reduzieren.Although not described, the gate wiring is for the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 and the gate line or gate circuit for the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 designed in the same way as described above, so that a line inductance of the gate interconnection for the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 and a line inductance for the gate line of the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 can be equal to each other. As a result, it is possible to have an imbalance in current between the semiconductor element 40-1 and the semiconductor element 40-2 to reduce.

Induktivitäten einer Leitung, die eine Quelle für Spannungsabfälle sind, stellen gleiche Mengen von Spannungsabfällen bereit, die durch die individuellen Leitungsinduktivitäten bewirkt sind, falls die Induktivitäten der Leitung gleich zueinander sind, so dass Stromflüsse durch die Leitung gleich zueinander sein können.Line inductances, which are a source of voltage drops, provide equal amounts of voltage drops caused by the individual line inductances if the line inductances are equal to one another, so that current flows through the line can be equal to one another.

In der ersten Ausführungsform sind die Längen der Leitungen als gleich betrachtet zueinander, falls ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen in so einem Ausmaß existiert, dass sie im Wesentlichen kein Einfluss hat. Auf ähnliche Weise werden die Induktivitäten von Leitungen als gleich zueinander betrachtet, falls ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen in so einem Ausmaß existiert, dass sie im Wesentlichen kein Einfluss hat.In the first embodiment, if there is an imbalance in current between the semiconductor modules to such an extent that it has substantially no influence, the lengths of the lines are regarded as equal to each other. Similarly, if there is an imbalance in current between the semiconductor modules to such an extent that it has essentially no influence, the inductances of lines are considered to be equal to each other.

Die Gate-Leitung, die in dem Mehrschichtsubstrat 100, wie voranstehend beschrieben, ausgebildet ist, um ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren, kann in einer kleineren Anzahl von Schichten erreicht werden.The gate line that is in the multilayer substrate 100 as described above, designed to reduce an imbalance in current between the semiconductor modules can be achieved in a smaller number of layers.

Es ist bevorzugt für Leitungsmuster bzw. für Schaltungsmuster im Wesentlichen dieselben Breiten beim Ausbilden der Gate-Leitung in dem Mehrschichtsubstrat 100 aufzuweisen, wie voranstehend beschrieben. Im Mehrschichtsubstrat 100 gemäß der ersten Ausführungsform, eine Entfernung in der Z-Richtung zwischen dem Externverbindungsanschluss und den ersten Signalanschlussverbindungsmuster, vorzugsweise kurz, und eine Entfernung in der Z-Richtung zwischen dem Externverbindungsanschluss und den zweiten Signalanschlussverbindungsmuster, ist vorzugsweise kurz. Dies bedeutet der Externverbindungsanschluss und die ersten Signalanschlussverbindungsmuster und der Externverbindungsanschluss und die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster haben Leitungen vorzugsweise derart ausgelegt, dass Leitungsmuster überlappen, wenn das Mehrschichtsubstrat 100 in der positiven Richtung der Z-Richtung betrachtet wird. Mit den Leitungen bzw. Verschaltungen, wie voranstehend beschrieben gelegt, ist es möglich eine Konfiguration zu erreichen, die weniger anfällig für Rauschen ist. Die voranstehende Beschreibung ist als ein gemacht, in dem zwei Halbleitermodule parallel angeordnet sind, aber eine ähnliche Konfiguration kann angewendet werden, wenn drei oder mehr Halbleitermodule parallel angeordnet sind. In der voranstehenden Beschreibung sind die Leitungslängen von dem Abzweigungspunkt (Punkt S) zu den ersten Signalanschlussverbindungsmustern der zwei Halbleitermodule gleich zueinander, und die Leitungslängen von dem Abzweigungspunkt (Punkt T) zu den zweiten Signalanschlussverbindungsmustern der zwei Halbleitermodule sind gleich zueinander. In einem Fall von drei Halbleitermodulen, auf ähnliche Weise, sind die Leitungslängen von dem Abzweigungspunkt zu den ersten Signalanschlussverbindungsmustern der drei Halbleitermodule gleich zueinander, und die Leitungslängen von dem Abzweigungspunkt zu den zweiten Signalanschlussverbindungsmustern der drei Halbleitermodule sind gleich zueinander. Als Ergebnis können die individuellen Gate-Leitungslängen für die drei Halbleitermodule identisch zueinander sein. Da die individuellen Gate-Leitungslängen für die drei Halbleitermodule gleich zueinander sind, ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom unter den drei Halbleiterelementen zu reduzieren. Die voranstehende Beschreibung ist als Beispiel gemacht, in dem die Abzweigungspunkte genutzt werden für die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu den ersten Signalanschlussverbindungsmustern der Halbleitermodule und die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu den zweiten Signalanschlussverbindungsmustern der Halbleitermodule, aber es gibt keine Beschränkung darauf. Die Leitungen von dem Externverbindungsanschluss zu den ersten Signalanschlussverbindungsmustern der Halbleitermodule und die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu den zweiten Signalanschlussverbindungsmustern der Halbleitermodule können konfiguriert sein, ohne die Abzweigungspunkte zu nutzen. Sogar in dem Fall sind die individuellen Gate-Leitungslängen gleich zueinander, was es möglich macht, ein Ungleichgewicht im Strom unter den drei Halbleiterelementen zu reduzieren.It is preferable for line patterns or for circuit patterns to have essentially the same widths when forming the gate line in the multilayer substrate 100 as described above. In the multilayer substrate 100 According to the first embodiment, a distance in the Z direction between the external connection terminal and the first signal terminal connection pattern, preferably short, and a distance in the Z direction between the external connection terminal and the second signal terminal connection pattern is preferably short. That is, the external connection terminal and the first signal terminal connection patterns, and the external connection terminal and the second signal terminal connection patterns preferably have lines designed such that wiring patterns overlap when the multilayer substrate 100 is viewed in the positive direction of the Z direction. With the lines or interconnections laid out as described above, it is possible to achieve a configuration that is less susceptible to noise. The above description is made as one in which two semiconductor modules are arranged in parallel, but a similar configuration can be applied when three or more semiconductor modules are arranged in parallel. In the above description, the line lengths from the branch point (point S) to the first signal terminal connection patterns of the two semiconductor modules are equal to each other, and the line lengths from the branch point (point T) to the second signal terminal connection patterns of the two semiconductor modules are equal to each other. In a case of three semiconductor modules, similarly, the line lengths from the branch point to the first signal terminal connection patterns of the three semiconductor modules are equal to each other, and the line lengths from the branch point to the second signal terminal connection patterns of the three semiconductor modules are equal to each other. As a result, the individual gate line lengths for the three semiconductor modules can be identical to each other. Since the individual gate line lengths for the three semiconductor modules are equal to each other, it is possible to reduce an imbalance in current among the three semiconductor elements. The above description is made as an example in which the junction points are used for the wiring from the external connection terminal to the first signal terminal connection patterns of the semiconductor modules and the wiring from the external connection terminal to the second signal terminal connection patterns of the semiconductor modules, but it is not limited thereto. The lines from the external connection terminal to the first signal terminal connection patterns of the semiconductor modules and the line from the external connection terminal to the second signal terminal connection patterns of the semiconductor modules can be configured without using the branch points. Even in that case, the individual gate line lengths are equal to each other, which makes it possible to reduce an imbalance in current among the three semiconductor elements.

Die Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der ersten Ausführungsform weist auf: ein erstes Leistungshalbleitermodul; ein zweites Leistungshalbleitermodul; und ein Mehrschichtsubstrat, das eine Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule verbindet, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einen zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander, wodurch es möglich ist, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren.The semiconductor module parallel connection according to the first embodiment includes: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; and a multilayer substrate connecting a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules including: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module with the first signal terminal of the first Power semiconductor module is connected; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module, and an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other, which makes it possible to have an imbalance in the flow to reduce between the semiconductor modules.

Die Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der ersten Ausführungsform weist auf: ein erstes Leistungshalbleitermodul; ein zweites Leistungshalbleitermodul; und ein Mehrschichtsubstrat, das eine Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule verbindet, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einen zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Länge einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Länge der Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander, wodurch es möglich ist, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren, und eine Verkürzung der Lebenszeit der Halbleitermodule zu verringern.The semiconductor module parallel connection according to the first embodiment includes: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; and a multilayer substrate connecting a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules including: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module, and a length of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and a length of the gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other, making it possible to create an imbalance in the flow between the hal to reduce conductor modules, and a shortening of the life of the semiconductor modules to reduce.

In der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der ersten Ausführungsform, sind die Gate-Leitungslänge für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und die Gate-Leitungslänge für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss gleich zueinander, wodurch es möglich ist, das Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren.In the semiconductor module parallel connection according to the first embodiment, the gate line length for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and the gate line length for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other, thereby making it possible to reduce the imbalance in current between the semiconductor modules.

In der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der ersten Ausführungsform, sind die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul in einer ersten Schicht des Mehrschichtsubstrats ausgebildet, und die Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss und die Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind in einer zweiten Schicht des Mehrschichtsubstrats ausgebildet, wodurch es möglich ist, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren.In the semiconductor module parallel connection according to the first embodiment, the line from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and the line from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module are formed in a first layer of the multilayer substrate, and the line from the second Signal terminal connection patterns for the first power semiconductor module to the external connection terminal and the line from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are formed in a second layer of the multilayer substrate, whereby it is possible to reduce an imbalance in current between the semiconductor modules.

Das Halbleitermodulverbindungssubstrat gemäß der ersten Ausführungsform weist auf: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für ein erstes Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für ein zweites Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander, wodurch es möglich ist, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren.The semiconductor module connection substrate according to the first embodiment includes: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for a first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for a second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module being provided for connection to a second signal terminal of the second power semiconductor module, and an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first Power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are the same to each other, which makes it possible to use a U Reduce the current balance between the semiconductor modules.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

Eine Parallelverbindung des Halbleitermoduls 10-1 und des Halbleitermoduls 10-2 durch ein Mehrschichtsubstrat 200 einer Halbleitermodulparallelschaltung 2 in einer zweiten Ausführungsform werden beschrieben.A parallel connection of the semiconductor module 10-1 and the semiconductor module 10-2 through a Multilayer substrate 200 a semiconductor module parallel circuit 2 in a second embodiment are described.

8 zeigt eine Ansicht, die eine Konfiguration der Halbleitermodulparallelschaltung 2 darstellt, der zwei Halbleitermodule parallel zueinander angeordnet sind.
9 zeigt eine Ansicht, die das Mehrschichtsubstrat 200 der Halbleitermodulparallelschaltung 2 in der zweiten Ausführungsform darstellen. 10 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts des Mehrschichtsubstrats 200 der 9 entlang einer Linie A-A'. In 10 ist eine Richtung, die sich von dem Externverbindungsanschluss 61 des Mehrschichtsubstrats 200 zu jedem Halbleitermodul erstreckt, als eine X-Richtung definiert, eine Richtung, die sich von einer Rückfläche zu einer Vorderfläche des Mehrschichtsubstrats erstreckt, ist definiert als eine Z-Richtung, und eine Richtung orthogonal zu der X-Richtung und der Z-Richtung ist als eine Y Richtung (nicht dargestellt) definiert. Das Mehrschichtsubstrat 200 ist drei Schichten ausgebildet: einer ersten Schicht 201; einer zweiten Schicht 202; und einer dritten Schicht 203. In der X-Richtung ist eine Koordinatenposition des Externverbindungsanschluss 61 auf 0 festgesetzt. In der Z-Richtung ist eine Koordinatenposition der dritten Schicht 203 des Mehrschichtsubstrats 200 in Kontakt mit den Halbleitermodulen 10-1 und 10-2 festgesetzt auf 0. Die erste Schicht ist als eine Vorderfläche definiert und die dritte Schicht ist als eine Rückfläche definiert. Die erste Schicht und die dritte Schicht können unsichtbare Schichten sein. Das Halbleitermodul 10-1 und das Halbleitermodul 10-2 sind parallel zueinander in der X-Richtung angeordnet, und das Halbleitermodul 10-1 und das Halbleitermodul 10-2 sind in dieser Reihenfolge von einer Seite näher zu dem Externverbindungsanschluss 61 angeordnet.
8th Fig. 13 is a view showing a configuration of the semiconductor module parallel connection 2 represents, the two semiconductor modules are arranged in parallel to each other.
9 Fig. 13 is a view showing the multilayer substrate 200 the parallel connection of the semiconductor modules 2 in the second embodiment. 10 Fig. 13 is a schematic view of a cross section of the multilayer substrate 200 the 9 along a line A-A '. In 10 is a direction that is from the external connection port 61 of the multilayer substrate 200 extending to each semiconductor module is defined as an X direction, a direction extending from a back surface to a front surface of the multilayer substrate is defined as a Z direction, and a direction is orthogonal to the X direction and the Z direction defined as a Y direction (not shown). The multilayer substrate 200 is formed into three layers: a first layer 201 ; a second layer 202 ; and a third layer 203 . In the X direction is a coordinate position of the external connection terminal 61 fixed to 0. In the Z direction is a coordinate position of the third layer 203 of the multilayer substrate 200 in contact with the semiconductor modules 10-1 and 10-2 set to 0. The first layer is defined as a front surface and the third layer is defined as a back surface. The first layer and the third layer can be invisible layers. The semiconductor module 10-1 and the semiconductor module 10-2 are arranged in parallel with each other in the X direction, and the semiconductor module 10-1 and the semiconductor module 10-2 are closer to the external connection port from one side in this order 61 arranged.

In 10 gibt eine durchgezogene Linie eine Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster an und eine durchbrochene Linie gibt eine Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster zu dem Externverbindungsanschluss 61 an. Die ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und 111-2 und die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2 sind in der dritten Schicht 203 des Mehrschichtsubstrats 200 zum Zwecke der Verbindung und der einzelnen Signalanschlüsse für die individuellen Halbleitermodule ausgebildet.In 10 a solid line indicates a wire from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern, and a broken line indicates a line from the second signal terminal connection pattern to the external connection terminal 61 on. The first signal port connection patterns 111-1 and 111-2 and the second signal terminal connection patterns 113-1 and 113-2 are in the third shift 203 of the multilayer substrate 200 designed for the purpose of connection and the individual signal connections for the individual semiconductor modules.

Die in der ersten Schicht 201 des Mehrschichtsubstrats 200 ausgebildete Leitung wird als Gate-Rückleitung bezeichnet, die Leitung in der zweiten Schicht 202 wird als Gate-Hinleitung bezeichnet und die in der dritten Schicht 203 ausgebildete Leitung wird als Ausgangsleitung bezeichnet. Die Gate-Hinleitung ist mit dem Externverbindungsanschluss 61 verbunden. Die Gate-Hinleitung ist mit der Gate-Rückleitung verbunden. Die Gate-Rückleitung ist mit den ersten Signalanschlussverbindungsmustern 111-1 und 111-2 verbunden. Die Leitung von der Gate-Rückleitung zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 ist nicht mit der Gate-Hinleitung verbunden. Auf ähnliche Weise ist die Gate-Rückleitung von den ersten Signalanschlussverbindungsmustern 111-2 nicht mit der Gate-Hinleitung verbunden. Eine Position in der X-Richtung, wo die Gate-Rückleitung und die ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 miteinander verbunden sind, ist näher an dem Externverbindungsanschluss 61 in Bezug auf die X-Richtung als eine Position in der X-Richtung, wo die Gate-Hinleitung und die Gate-Rückleitung miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten ist die Gate-Hinleitung, die in der zweiten Schicht 202 ausgebildet ist, mit der Gate-Rückleitung verbunden, die in der ersten Schicht 201 ausgebildet ist, und die Gate-Rückleitung ist mit dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 an der Position verbunden, die in einer Richtung entgegengesetzt zu der X-Richtung von der Position versetzt ist, wo die Gate-Hinleitung, die in der zweiten Schicht 202 ausgebildet ist, mit der Gate-Rückleitung verbunden ist, die in der ersten Schicht 201 ausgebildet ist.The one on the first shift 201 of the multilayer substrate 200 The line formed is referred to as the gate return line, the line in the second layer 202 is referred to as the gate forward line and the one in the third layer 203 formed line is referred to as output line. The gate forward line is to the external connection terminal 61 connected. The gate forward line is connected to the gate return line. The gate return line is with the first signal terminal connection patterns 111-1 and 111-2 connected. The line from the gate return line to the first signal terminal connection pattern 111-1 is not connected to the gate forward line. Similarly, the gate return is from the first signal terminal connection patterns 111-2 not connected to the gate forward line. A position in the X direction where the gate return line and the first signal terminal connection pattern 111-2 are connected to each other is closer to the external connection port 61 with respect to the X direction as a position in the X direction where the gate forward line and the gate return line are connected to each other. In other words, the gate lead is that in the second layer 202 is formed connected to the gate return line, which is in the first layer 201 is formed, and the gate return line is connected to the first signal terminal connection pattern 111-2 connected at the position offset in a direction opposite to the X direction from the position where the gate lead included in the second layer 202 is formed connected to the gate return line that is in the first layer 201 is trained.

Die Position in der X-Richtung, wo die Gate-Rückleitung und das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 miteinander verbunden sind, wird als Abzweigungspunkt Q bezeichnet.The position in the X direction where the gate return and the first signal terminal connection pattern 111-2 are connected to each other is referred to as junction point Q.

Die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 und 113-2 sind mit der Ausgangsleitung verbunden. Eine Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 mit der Ausgangsleitung verbunden ist, ist näher an dem Externverbindungsanschluss 61 in Bezug auf die X-Richtung als eine Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 mit der Ausgangsleitung verbunden ist. Die Ausgangsleitung ist mit dem Externverbindungsanschluss 61 verbunden.The second signal port connection patterns 113-1 and 113-2 are connected to the output line. A position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-1 connected to the output line is closer to the external connection port 61 with respect to the X direction as a position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-2 is connected to the output line. The output line is with the external connection port 61 connected.

Die Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 mit der Ausgangsleitung verbunden ist, wird als ein Verbindungspunkt P bezeichnet.The position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-1 connected to the output line is referred to as a connection point P.

Wenn eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 durch Len1g bezeichnet ist und eine Leitungslänge von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 zu dem Externverbindungsanschluss 61 durch Lenls bezeichnet ist, ist eine Leitungslänge Len1 der Gate-Leitung von dem Halbleitermodul 10-1 Len1g+Len1s. Auf ähnliche Weise, wenn eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 durch Len2g bezeichnet ist und eine Leitungslänge von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 zu dem Externverbindungsanschluss 61 durch Len2s bezeichnet ist, ist eine Leitungslänge Len2 der Gate-Leitung des Halbleitermoduls 10-2 Len2g+Len2s. In der zweiten Ausführungsform ist die Gate-Leitung derart ausgebildet, dass die Gate-Leitungslänge (Leitungslänge Len1) für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und die Gate-Leitungslänge (Leitungslänge Len2) für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss gleich zueinander sind (Len1=Len2). Dies bedeutet, dass die Gate-Leitung derart ausgebildet ist, dass eine Leitungsinduktivität, die in der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1 erzeugt ist und eine Leitungsinduktivität, die in der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 erzeugt ist, gleich zueinander sind. Man beachte, dass zum Beispiel das erste Leistungshalbleitermodul das Halbleitermodul 10-1 ist und das zweite Leistungshalbleitermodul das Halbleitermodul 10-2 ist.When a line length from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-1 denoted by Len1g and a line length from the second signal terminal connection pattern 113-1 to the external connection port 61 denoted by Lenls, a line length Len1 is the gate line from the semiconductor module 10-1 Len1g + Len1s. Similarly, if a line length from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-2 denoted by Len2g and a line length from the second signal terminal connection pattern 113-2 to the external connection port 61 is denoted by Len2s, a line length Len2 is the gate line of the semiconductor module 10-2 Len2g + Len2s. In the second embodiment, the gate line is formed in such a way that the gate line length (line length Len1) for the first power semiconductor module is from the external connection terminal 61 to the first signal connection connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal connection connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection connection, and the gate line length (line length Len2) for the second power semiconductor module from the external connection connection to the first signal connection connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal connection connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to one another (Len1 = Len2). This means that the gate line is designed in such a way that a line inductance that is in the gate line for the semiconductor module 10-1 is generated and a line inductance in the gate line for the semiconductor module 10-2 is generated are equal to each other. Note that, for example, the first power semiconductor module is the semiconductor module 10-1 and the second power semiconductor module is the semiconductor module 10-2 is.

In 10 ist Len1g eine Leitungslänge einer Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1. Len1s ist eine Leitungslänge einer Kombination einer Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 zu dem Verbindungspunkt P und einer Leitung von dem Verbindungspunkt P zu dem Externverbindungsanschluss 61. Len2g ist eine Leitungslänge für eine Kombination einer Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem Abzweigungspunkt Q und einer Leitung von dem Abzweigungspunkt Q zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2. Len2s ist eine Leitungslänge einer Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 zu dem Externverbindungsanschluss 61.In 10 Len1g is a line length of a line from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-1 . Len1s is a line length of a combination of a line from the second signal terminal connection pattern 113-1 to the connection point P and a line from the connection point P to the external connection terminal 61 . Len2g is a line length for a combination of a line from the external connection port 61 to the branch point Q and a line from the branch point Q to the first signal terminal connection pattern 111-2 . Len2s is a line length of one line from the second signal terminal connection pattern 113-2 to the external connection port 61 .

In der zweiten Ausführungsform ist die Leitung wie voranstehend beschrieben ausgebildet, derart, dass die Leitungslänge der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1 und die Leitungslänge der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 gleich zueinander sein können. Dies bedeutet, dass die Gate-Leitung derart ausgebildet ist, dass Len1=Len2 wahr ist. Die Leitungsinduktivität, die in der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1 erzeugt ist, und die Leitungsinduktivität, die in der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 erzeugt ist, können gleich zueinander sein.In the second embodiment, the line is designed as described above in such a way that the line length of the gate line for the semiconductor module 10-1 and the line length of the gate line for the semiconductor module 10-2 can be equal to each other. This means that the gate line is designed in such a way that Len1 = Len2 is true. The line inductance that is in the gate line for the semiconductor module 10-1 is generated, and the line inductance that is in the gate line for the semiconductor module 10-2 generated can be equal to each other.

Als Nächstes wird ein Gate-Treiberstrom in der Halbleitermodulparallelschaltung 2 beschrieben. Eine Stromeingabe von dem Externverbindungsanschluss 61 fließt durch die Gate-Hinleitung, die in der zweiten Schicht 202 des Mehrschichtsubstrats 200 ausgebildet ist, und dann durch die Gate-Rückleitung, die in der ersten Schicht 201 des Mehrschichtsubstrats 200 ausgebildet ist. Als Nächstes verzweigt sich der Strom bei dem Abzweigungspunkt Q der Gate-Rückleitung um Stromflüsse in das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 und das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 bereitzustellen.Next, a gate drive current is determined in the semiconductor module parallel circuit 2 described. A power input from the external connection port 61 flows through the gate forward line that is in the second layer 202 of the multilayer substrate 200 and then through the gate return that is in the first layer 201 of the multilayer substrate 200 is trained. Next, at the gate return branch point Q, the current branches by current flows in the first signal terminal connection pattern 111-1 and the first signal terminal connection pattern 111-2 provide.

Einer der abgezweigten Gate-Treiberströme fließt zu dem ersten Signalanschluss 11-1 des Halbleitermoduls 10-1 über das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-1, und auf ähnliche Weise fließt der andere zu dem ersten Signalanschluss 11-2 des Halbleitermoduls 10-2 über das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-2.One of the branched gate drive currents flows to the first signal terminal 11-1 of the semiconductor module 10-1 via the first signal terminal connection pattern 111-1 , and similarly the other flows to the first signal terminal 11-2 of the semiconductor module 10-2 via the first signal terminal connection pattern 111-2 .

Als Nächstes fließt ein Stromausgang von dem zweiten Signalanschluss 13-1 des Halbleitermoduls 10-1 in die Ausgangsleitung des Mehrschichtsubstrats 200 über das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-1. Auf ähnliche Weise fließt ein Stromausgang von dem zweiten Signalanschluss 13-2 des Halbleitermoduls 10-2 in die Ausgangsleitung des Mehrschichtsubstrats 200 über das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-2. Der Stromausgang von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 vereinigt sich mit dem Stromausgang von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 an dem Verbindungspunkt P auf der Ausgangsleitung. Der zusammengeführte Strom wird von dem Externverbindungsanschluss 61 ausgegeben.Next, a current output flows from the second signal terminal 13-1 of the semiconductor module 10-1 into the output line of the multilayer substrate 200 via the second signal terminal connection pattern 113-1 . Similarly, a current output flows from the second signal terminal 13-2 of the semiconductor module 10-2 into the output line of the multilayer substrate 200 via the second signal terminal connection pattern 113-2 . The current output from the second signal port connection pattern 113-2 merges with the power output from the second signal terminal connection pattern 113-1 at the connection point P on the output line. The merged stream is from the external connection port 61 issued.

11 zeigt eine Ansicht, die einen Gate-Treiberstrom darstellt, der durch jede Schicht des Mehrschichtsubstrats 200 strömt. Wenn ein Strom, der durch die Gate-Hinleitung fließt durch Ig12 bezeichnet ist, ein Strom, der von dem Abzweigungspunkt Q zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 fließt durch I1g bezeichnet ist und ein Strom, der von dem Abzweigungspunkt Q zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 fließt durch I2g bezeichnet ist, gilt die nachstehende Gleichung (1). Ig 12 = I1g + I2g

Figure DE112019007118T5_0001
Stromeingaben an die ersten Signalanschlüsse der Halbleitermodule 10-1 und 10-2 können genähert werden wie in der Gleichung (2) nachstehend. I1g = I2g = Ig
Figure DE112019007118T5_0002
Nachstehende Formel (3) ist von den Formeln (1) und (2) abgeleitet. Ig 12 = 2 Ig
Figure DE112019007118T5_0003
Aus den Formeln (2) und (3), sind die Ströme I1g und I2g, die an dem Abzweigungspunkt Q abgezweigt sind und davon durch die Gate-Rückleitung fließen jeweils 1/2 des Stroms Ig12, der durch die Gate-Hinleitung fließt. Mit anderen Worten ist der Strom Ig12, der durch die Gate-Hinleitung fließt, ein Strom (2Ig), das Doppelte des Stroms Ig (I1g, I2g) ist, der an dem Abzweigungspunkt Q abgezweigt ist und davon wegfließt. 11th Fig. 13 is a view showing a gate drive current flowing through each layer of the multilayer substrate 200 flows. When a current flowing through the gate forward line is denoted by Ig 12 , a current flowing from the branch point Q to the first signal terminal connection pattern 111-1 flows through I1g and is a current flowing from the junction point Q to the first signal terminal connection pattern 111-2 flows through I2g, the following equation (1) applies. Ig 12th = I1g + I2g
Figure DE112019007118T5_0001
Current inputs to the first signal connections of the semiconductor modules 10-1 and 10-2 can be approximated as in equation (2) below. I1g = I2g = Ig
Figure DE112019007118T5_0002
The following formula (3) is derived from formulas (1) and (2). Ig 12th = 2 Ig
Figure DE112019007118T5_0003
From formulas (2) and (3), the currents I1g and I2g which are branched at the junction point Q and flow therefrom through the gate return line are each 1/2 of the current Ig 12 flowing through the gate forward line. In other words, the current Ig 12 flowing through the gate forward line is a current (2Ig) that is twice the current Ig (I1g, I2g) that is branched off at the junction point Q and flows away therefrom.

Als Nächstes, wenn ein Strom durch die Ausgangsleitung fließt durch IS12 bezeichnet ist, ist ein Strom der von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 fließt durch I2s bezeichnet, und ein Strom, der von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 fließt, ist durch I1s bezeichnet, dann gilt nachstehende Formel (4). I1s + I2s = Is 12

Figure DE112019007118T5_0004
Stromausgaben von den zweiten Signalanschlüssen der Halbleitermodule 10-1 und 10-2 wie in Formel (5) genähert werden. I1s = I2s = Is
Figure DE112019007118T5_0005
Nachstehende Formel (6) ist von den Formeln (4) und (5) abgeleitet. Is 12 = 2Is
Figure DE112019007118T5_0006
Aus den Formeln (5) und (6) sind die Ströme I1s und I2s, die durch die Ausgangsleitung fließen, bevor sie sich an dem Verbindungspunkt P vereinigen, jeweils 1/2 des Stroms Is12, der durch die Ausgangsleitung fließt. Mit anderen Worten ist der Strom Is12, der durch die Ausgangsleitung fließt, ein Strom (2Is), der das Doppelte des Stroms Is (I1s, I2s) ist, der vor dem Vereinigen an dem Verbindungspunkt P fließt.Next, when a current flowing through the output line is denoted by IS 12 , a current is that from the second signal terminal connection pattern 113-2 flows through denoted I2s, and a current flowing from the second signal terminal connection pattern 113-1 flows is denoted by I1s, then the following formula (4) applies. I1s + I2s = Is 12th
Figure DE112019007118T5_0004
Current outputs from the second signal connections of the semiconductor modules 10-1 and 10-2 as approximated in formula (5). I1s = I2s = Is
Figure DE112019007118T5_0005
The following formula (6) is derived from formulas (4) and (5). Is 12th = 2Is
Figure DE112019007118T5_0006
From formulas (5) and (6), the currents I1s and I2s flowing through the output line before joining at the junction point P are each 1/2 of the current Is 12 flowing through the output line. In other words, the current Is 12 flowing through the output line is a current (2Is) that is twice the current Is (I1s, I2s) flowing at the connection point P before merging.

Der Strom (Ig), der von dem Abzweigungspunkt Q zu dem ersten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-1 fließt und der Strom (Is), der von dem zweiten Signalanschluss zu dem Halbleitermodul 10-2 an dem Verbindungspunkt P fließt, können gleich zueinander sein. Das bedeutet, dass eine Spannungsabfallmenge in der Leitung, die sich von dem Abzweigungspunkt Q zu dem ersten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-1 erstreckt und eine Spannungsabfallmenge in der Leitung, die sich von dem zweiten Signalanschluss zu dem Halbleitermodul 10-2 zu dem Verbindungspunkt P erstreckt, können gleich zueinander sein.The current (Ig) flowing from the junction point Q to the first signal connection of the semiconductor module 10-1 flows and the current (Is) that flows from the second signal connection to the semiconductor module 10-2 flows at the connection point P may be equal to each other. This means that an amount of voltage drop in the line that extends from the junction point Q to the first signal terminal of the semiconductor module 10-1 and an amount of voltage drop in the line extending from the second signal terminal to the semiconductor module 10-2 extending to the connection point P may be equal to each other.

In der zweiten Ausführungsform fließt ein Strom, der die Summe der Gate-Ströme ist, die durch die erste Signalanschlüsse der Halbleitermodule 10-1 und 10-2 fließen, durch die Gate-Hinleitung die in dem Mehrschichtsubstrat 200 ausgebildet ist, derart, dass die Leitungsinduktivitäten der Gate-Verschaltung für das Halbleitermodul 10-1 und die Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 gleich zueinander sein können.In the second embodiment, a current flows which is the sum of the gate currents flowing through the first signal terminals of the semiconductor modules 10-1 and 10-2 flow through the gate lead in the multilayer substrate 200 is designed such that the line inductances of the gate interconnection for the semiconductor module 10-1 and the gate line for the semiconductor module 10-2 can be equal to each other.

Da die Leitungsinduktivität der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1 und die Leitungsinduktivität für die Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 gleich zueinander sein können, ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom, der zwischen den Halbleitermodulen erzeugt ist, wenn die Halbleitermodule parallel getrieben werden, zu reduzieren.As the line inductance of the gate line for the semiconductor module 10-1 and the line inductance for the gate line for the semiconductor module 10-2 can be equal to each other, it is possible to reduce an imbalance in current generated between the semiconductor modules when the semiconductor modules are driven in parallel.

Es ist bevorzugt Leitungsmuster dazu anzupassen, im Wesentlichen dieselbe Breite zu haben, beim Ausbilden der Gate-Leitung in dem Mehrschichtsubstrat 200.It is preferable to adapt wiring patterns to have substantially the same width when forming the gate wiring in the multilayer substrate 200 .

In der zweiten Ausführungsform ist die Leitung zu den ersten Signalanschlüssen der Halbleitermodule in den zwei Schichten des Mehrschichtsubstrats 200 derart ausgebildet, dass die Gate-Leitungslängen für die Halbleitermodule gleich zueinander sein können.In the second embodiment, the line to the first signal connections of the semiconductor modules is in the two layers of the multilayer substrate 200 designed such that the gate line lengths for the semiconductor modules can be equal to one another.

In der zweiten Ausführungsform werden die Längen der Leitungen als gleich zueinander angesehen, falls ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen in solch einem Ausmaß existiert, dass er im Wesentlichen keinen Einfluss hat. Auf ähnliche Weise werden die Induktivitäten der Leitung als gleich zueinander angesehen, falls ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen derart in einem Ausmaß existiert, dass sie im Wesentlichen keinen Einfluss hat.In the second embodiment, if there is an imbalance in current between the semiconductor modules to such an extent that it has substantially no influence, the lengths of the lines are considered to be equal to each other. Similarly, if there is an imbalance in current between the semiconductor modules to such an extent that it has essentially no influence, the inductances of the line are considered to be equal to each other.

Obwohl nicht beschrieben, sind die Gate-Leitungen für das Halbleiterelement 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 und die Gate-Leitung für das Halbleiterelement 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 auf dieselbe Weise wie voranstehend diskutiert ist, gelegt, derart dass eine Leitungsinduktivität der Gate-Leitung für das Halbleiterelement 40-1 des Halbleitermoduls 10-1 und eine Leitungsinduktivität der Gate-Leitung für das Halbleiterelement 40-2 des Halbleitermoduls 10-2 gleich zueinander sein können. Als ein Ergebnis ist es möglich, an Ungleichgewicht im Strom zwischen dem Halbleiterelement 40-1 und dem Halbleiterelement 40-2 zu reduzieren.Although not described, the gate lines are for the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 and the gate line for the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 in the same manner as discussed above, such that a line inductance of the gate line for the semiconductor element 40-1 of the semiconductor module 10-1 and a line inductance of the gate line for the semiconductor element 40-2 of the semiconductor module 10-2 can be equal to each other. As a result, it is possible to suffer from an imbalance in current between the semiconductor element 40-1 and the semiconductor element 40-2 to reduce.

In der zweiten Ausführungsform ist die Gate-Rückleitung in der ersten Schicht 201 des Mehrschichtsubstrats 200 ausgebildet und die Ausgangsleitung ist in der dritten Schicht 203 des Mehrschichtsubstrats 200 ausgebildet. Alternativ kann die Ausgangsleitung in der ersten Schicht 201 des Mehrschichtsubstrats 200 ausgebildet sein und die Gate-Rückleitung kann in der dritten Schicht 203 des Mehrschichtsubstrats 200 ausgebildet sein.In the second embodiment, the gate return is in the first layer 201 of the multilayer substrate 200 and the output line is in the third layer 203 of the multilayer substrate 200 educated. Alternatively, the Output line in the first layer 201 of the multilayer substrate 200 be formed and the gate return line can be in the third layer 203 of the multilayer substrate 200 be trained.

In der Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform, sind die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster des zweiten Leistungshalbleitermoduls in der ersten Schicht 201 und der dritten Schicht 202 des Mehrschichtsubstrats ausgebildet, wodurch es möglich ist, ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen zu reduzieren.In the semiconductor module parallel connection according to the second embodiment, the line from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and the line from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern of the second power semiconductor module are in the first layer 201 and the third layer 202 of the multilayer substrate, thereby making it possible to reduce an imbalance in current between the semiconductor modules.

Dritte AusführungsformThird embodiment

Die voranstehend beschriebene erste und zweite Ausführungsform geben ein Beispiel, in dem zwei Halbleitermodule parallel zueinander angeordnet sind. Eine dritte Ausführungsform, die nachstehend beschrieben ist, gibt ein Beispiel in dem drei Halbleitermodule parallel zueinander angeordnet sind. 12 zeigt eine Ansicht, die eine Konfiguration einer Halbleitermodulparallelschaltung 3 darstellt, in der drei Halbleitermodule parallel zueinander angeordnet sind. Die Halbleitermodule 10-1 und 10-2 und ein Halbleitermodul 10-3 sind parallel angeordnet. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und der zweiten Ausführungsform darin, dass das Halbleitermodul 10-3 hinzugefügt ist. Die Halbleitermodule 10-1, 10-2 und 10-3 sind mit einem Mehrschichtsubstrat 300 verbunden und parallel getrieben.The above-described first and second embodiments give an example in which two semiconductor modules are arranged in parallel with each other. A third embodiment, which will be described below, gives an example in which three semiconductor modules are arranged in parallel with each other. 12th Fig. 13 is a view showing a configuration of a semiconductor module parallel connection 3 represents in which three semiconductor modules are arranged in parallel to each other. The semiconductor modules 10-1 and 10-2 and a semiconductor module 10-3 are arranged in parallel. The third embodiment differs from the first and the second embodiment in that the semiconductor module 10-3 is added. The semiconductor modules 10-1 , 10-2 and 10-3 are with a multilayer substrate 300 connected and driven in parallel.

13 zeigt eine Ansicht, die das Mehrschichtsubstrat 300 der Halbleitermodulparallelschaltung 3 in der dritten Ausführungsform darstellt. In 13 unterscheidet sich das Mehrschichtsubstrat 300 von den Mehrschichtsubstraten in der ersten und der zweiten Ausführungsform darin, dass ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster 111-3, ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster 113-3, ein drittes Signalanschlussverbindungsmuster 112-3 und ein viertes Signalanschlussverbindungsmuster 114-3, die mit dem Halbleitermodul 10-3 verbunden sind, ausgebildet sind. 13th Fig. 13 is a view showing the multilayer substrate 300 the parallel connection of the semiconductor modules 3 in the third embodiment. In 13th the multilayer substrate differs 300 among the multilayer substrates in the first and second embodiments in that a first signal terminal connection pattern 111-3 , a second signal terminal connection pattern 113-3 , a third signal terminal connection pattern 112-3 and a fourth signal terminal connection pattern 114-3 that come with the semiconductor module 10-3 are connected, are formed.

Das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-3, das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-3, das dritte Signalanschlussverbindungsmuster 112-3 und das vierte Signalanschlussverbindungsmuster 114-3 sind Muster zum Verbinden mit dem ersten Signalanschluss 11-1, dem zweiten Signalanschluss 13-1, dem dritten Signalanschluss 12-1 bzw. dem vierten Signalanschluss 14-1 des Halbleitermoduls 10-3.The first signal port connection pattern 111-3 , the second signal terminal connection pattern 113-3 , the third signal terminal connection pattern 112-3 and the fourth signal terminal connection pattern 114-3 are patterns for connecting to the first signal connector 11-1 , the second signal connection 13-1 , the third signal connector 12-1 or the fourth signal connection 14-1 of the semiconductor module 10-3 .

14 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts des Mehrschichtsubstrats 300 der 13 entlang einer Linie B-B'. In 14 ist eine Richtung, die sich ausgehend von dem Externverbindungsanschluss 61 des Mehrschichtsubstrats 300 zu jedem Halbleitermodul erstreckt, als eine X-Richtung definiert, eine Richtung, die sich von einer Rückfläche zu einer Vorderfläche des Mehrschichtsubstrats 300 erstreckt ist als eine Z-Richtung definiert und eine Richtung orthogonal zu der X-Richtung und der Z-Richtung ist als eine Y Richtung (nicht dargestellt) definiert. Das Mehrschichtsubstrat 300 ist aus drei Schichten ausgebildet: einer ersten Schicht 301; einer zweiten Schicht 302; und einer dritten Schicht 303. Eine Zwischenschichtentfernung zwischen der ersten Schicht 301 und der zweiten Schicht 302 und eine Zwischenschichtentfernung zwischen der zweiten Schicht 302 und der dritten Schicht 303 sind dazu ausgebildet, gleich zueinander zu sein. In der X-Richtung ist eine Koordinatenposition des Externverbindungsanschlusses 61 auf 0 festgesetzt. In der Z-Richtung ist eine Koordinatenposition der dritten Schicht 303 des Mehrschichtsubstrats 300 auf 0 festgesetzt. Die erste Schicht ist als eine Vorderfläche definiert und die dritte Schicht ist als eine Rückfläche definiert. Die erste Schicht und die dritte Schicht können unsichtbare Schichten sein. Die Halbleitermodule 10-1, 10-2 und 10-3 sind parallel zueinander in der X-Richtung angeordnet und das Halbleitermodul 10-1, das Halbleitermodul 10-2 und das Halbleitermodul 103 sind in dieser Reihenfolge von einer Seite näher an dem Externverbindungsanschluss 61 angeordnet. 14th Fig. 13 is a schematic view of a cross section of the multilayer substrate 300 the 13th along a line B-B '. In 14th is a direction extending from the external connection port 61 of the multilayer substrate 300 extending to each semiconductor module, defined as an X direction, is a direction extending from a rear surface to a front surface of the multilayer substrate 300 is defined as a Z direction, and a direction orthogonal to the X direction and the Z direction is defined as a Y direction (not shown). The multilayer substrate 300 is made up of three layers: a first layer 301 ; a second layer 302 ; and a third layer 303 . An interlayer removal between the first layer 301 and the second layer 302 and an interlayer removal between the second layer 302 and the third layer 303 are designed to be equal to each other. In the X direction is a coordinate position of the external connection terminal 61 fixed to 0. In the Z direction is a coordinate position of the third layer 303 of the multilayer substrate 300 fixed to 0. The first layer is defined as a front surface and the third layer is defined as a back surface. The first layer and the third layer can be invisible layers. The semiconductor modules 10-1 , 10-2 and 10-3 are arranged in parallel to each other in the X direction and the semiconductor module 10-1 , the semiconductor module 10-2 and the semiconductor module 103 are closer to the external connection terminal from one side in this order 61 arranged.

In 14 gibt eine durchgezogene Linie eine Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster an und eine durchbrochene Linie gibt eine Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster zu dem Externverbindungsanschluss 61 an. Die ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1, 111-2 und 111-3 und die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1, 113-2 und 113-3 sind in der dritten Schicht 303 des Mehrschichtsubstrats 300 zum Zwecke der Verbindung mit individuellen Signalanschlüssen für die individuellen Halbleitermodule ausgebildet.In 14th a solid line indicates a wire from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern, and a broken line indicates a line from the second signal terminal connection pattern to the external connection terminal 61 on. The first signal port connection patterns 111-1 , 111-2 and 111-3 and the second signal terminal connection patterns 113-1 , 113-2 and 113-3 are in the third shift 303 of the multilayer substrate 300 designed for the purpose of connection to individual signal connections for the individual semiconductor modules.

Die Leitung bzw. Verschaltung, die in der ersten Schicht 301 des Mehrschichtsubstrats 300 ausgebildet ist, wird als Gate-Rückleitung bezeichnet, die in der zweiten Schicht 302 ausgebildete Leitung bzw. Verschaltung wird als Gate-Hinleitung bezeichnet, und eine in der dritten Schicht 303 ausgebildete Leitung bzw. Verschaltung ist als Ausgangsleitung bezeichnet. Die Gate-Hinleitung ist mit dem Externverbindungsanschluss 61 verbunden. Die Gate-Hinleitung ist mit der Gate-Rückleitung verbunden. Die Gate-Rückleitung ist mit den ersten Signalanschlussverbindungsmustern 111-1, 111-2 und 111-3 verbunden. Die Leitung von der Gate-Rückleitung zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 ist nicht mit der Gate-Hinleitung verbunden. Auf ähnliche Weise sind die Leitungen von der Gate-Rückleitung zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 und die Leitungen von der Gate-Rückleitung zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-3 nicht mit der Gate-Hinleitung verbunden. Eine Position in der X-Richtung, wo die Gate-Rückleitung und das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-3 miteinander verbunden sind, ist näher an dem Externverbindungsanschluss 61 in Bezug auf die X-Richtung als eine Position in der X-Richtung, wo die Gate-Hinleitung und die Gate-Rückleitung miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten ist die Gate-Hinleitung, die in der zweiten Schicht 302 ausgebildet ist, mit der Gate-Rückleitung verbunden, die in der ersten Schicht 301 ausgebildet ist, und die Gate-Rückleitung ist mit dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-3 an der Position verbunden, die in einer Richtung entgegengesetzt zu der X-Richtung von der Position versetzt ist, wo die Gate-Hinleitung, die in der zweiten Schicht 302 ausgebildet ist, mit der Gate-Rückleitung verbunden ist, die in der ersten Schicht 301 ausgebildet ist. Eine Position in der X-Richtung, wo die Gate-Rückleitung und das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 miteinander verbunden sind, ist näher an dem Externverbindungsanschluss 61 in Bezug auf die X-Richtung als die Position in der X-Richtung, wo die Gate-Rückleitung und das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-3 miteinander verbunden sind.The line or interconnection that is in the first layer 301 of the multilayer substrate 300 is formed is referred to as the gate return line, which is in the second layer 302 formed line or interconnection is referred to as gate forward line, and one in the third layer 303 formed line or interconnection is referred to as an output line. The gate forward line is to the external connection terminal 61 connected. The gate forward line is connected to the gate return line. The gate return line is with the first signal terminal connection patterns 111-1 , 111-2 and 111-3 connected. The line from the gate return line to the first signal terminal connection pattern 111-1 is not connected to the gate forward line. Similarly, the lines are from the gate return line to the first signal terminal connection pattern 111-2 and the lines from the gate return line to the first signal terminal connection pattern 111-3 not connected to the gate forward line. A position in the X direction where the gate return line and the first signal terminal connection pattern 111-3 are connected to each other is closer to the external connection port 61 with respect to the X direction as a position in the X direction where the gate forward line and the gate return line are connected to each other. In other words, the gate lead is that in the second layer 302 is formed connected to the gate return line, which is in the first layer 301 is formed, and the gate return line is connected to the first signal terminal connection pattern 111-3 connected at the position offset in a direction opposite to the X direction from the position where the gate lead included in the second layer 302 is formed connected to the gate return line that is in the first layer 301 is trained. A position in the X direction where the gate return line and the first signal terminal connection pattern 111-2 are connected to each other is closer to the external connection port 61 in terms of the X direction as the position in the X direction where the gate return line and the first signal terminal connection pattern 111-3 are connected to each other.

Die Position in der X-Richtung, wo die Gate-Rückleitung und das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-3 miteinander verbunden sind, wird als Abzweigungspunkt Q1 bezeichnet. Die Position in der X-Richtung, wo die Gate-Rückleitung und das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 miteinander verbunden sind, wird als Abzweigungspunkt Q2 bezeichnet.The position in the X direction where the gate return and the first signal terminal connection pattern 111-3 are connected to each other is referred to as junction point Q1. The position in the X direction where the gate return and the first signal terminal connection pattern 111-2 are connected to each other is referred to as junction point Q2.

Die zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1, 113-2 und 113-3 sind mit der Ausgangsleitung verbunden. Eine Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 mit der Ausgangsleitung verbunden ist, ist näher an dem Externverbindungsanschluss 61 in Bezug auf die X-Richtung als eine Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-3 mit der Ausgangsleitung verbunden ist. Eine Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 mit der Ausgangsleitung verbunden ist, ist näher an dem Externverbindungsanschluss 61 in Bezug auf die X-Richtung als eine Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 mit der Ausgangsleitung verbunden ist. Die Ausgangsleitung ist mit dem Externverbindungsanschluss 61 verbunden.The second signal port connection patterns 113-1 , 113-2 and 113-3 are connected to the output line. A position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-2 connected to the output line is closer to the external connection port 61 with respect to the X direction as a position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-3 is connected to the output line. A position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-1 connected to the output line is closer to the external connection port 61 with respect to the X direction as a position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-2 is connected to the output line. The output line is with the external connection port 61 connected.

Die Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 mit der Ausgangsleitung verbunden ist, wird bezeichnet als ein Verbindungspunkt P1, und die Position in der X-Richtung, wo das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 mit der Ausgangsleitung verbunden ist, wird als ein Verbindungspunkt P2 bezeichnet.The position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-2 connected to the output line is referred to as a connection point P1, and the position in the X direction where the second signal terminal connection pattern 113-1 connected to the output line is referred to as a connection point P2.

Wenn eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 bezeichnet ist durch Len1g und eine Leitungslänge von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 zu dem Externverbindungsanschluss 61 bezeichnet ist durch Len1s, ist eine Leitungslänge Len1 einer Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1 Len1g+Len1s. Auf ähnliche Weise, wenn eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 durch Len2g bezeichnet ist und eine Leitungslänge von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 zu dem Externverbindungsanschluss 61 durch Len2s bezeichnet ist, ist eine Leitungslänge Len2 einer Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 Len2g+Len2s. Auf ähnliche Weise, wenn eine Leitungslänge von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-3 bezeichnet ist durch Len3g und eine Leitungslänge von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-3 zu dem Externverbindungsanschluss 61 bezeichnet ist durch Len3s, ist eine Leitungslänge Len3 einer Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-3 Len3g+Len3s.When a line length from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-1 is denoted by Len1g and a line length from the second signal terminal connection pattern 113-1 to the external connection port 61 denoted by Len1s, is a line length Len1 of a gate line for the semiconductor module 10-1 Len1g + Len1s. Similarly, if a line length from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-2 denoted by Len2g and a line length from the second signal terminal connection pattern 113-2 to the external connection port 61 denoted by Len2s, a line length Len2 is a gate line for the semiconductor module 10-2 Len2g + Len2s. Similarly, if a line length from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-3 is denoted by Len3g and a line length from the second signal terminal connection pattern 113-3 to the external connection port 61 denoted by Len3s, is a line length Len3 of a gate line for the semiconductor module 10-3 Len3g + Len3s.

In der dritten Ausführungsform ist die Gate-Leitung derart ausgebildet, dass die Gate-Leitungslänge (Leitungslänge Len1) für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss 61, die Gate-Leitungslänge (Leitungslänge Len2) für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss 61, und die Gate-Leitungslänge (Leitungslänge Len3) für ein drittes Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss 61 sind gleich zueinander (Len1=Len2=Len3). Dies bedeutet, dass die Gate-Leitung derart ausgebildet ist, dass die Leitungsinduktivitäten, die in der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1 und die Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 erzeugt sind, und eine Leitungsinduktivität, die in der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-3 erzeugt ist, gleich zueinander sind.In the third embodiment, the gate line is formed such that the gate line length (line length Len1) for the first power semiconductor module from the external connection terminal 61 to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal 61 , the gate line length (line length Len2) for the second power semiconductor module from the external connection terminal 61 to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal 61 , and the gate line length (line length Len3) for a third power semiconductor module from the external connection terminal 61 to the first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module to the external connection terminal 61 are the same to each other (Len1 = Len2 = Len3). This means that the gate line is designed in such a way that the line inductances that are in the gate line for the semiconductor module 10-1 and the gate line for the semiconductor module 10-2 are generated, and a line inductance that is in the gate line for the semiconductor module 10-3 is generated are equal to each other.

Es ist bevorzugt, die Leitungsmuster derart anzupassen, dass sie im Wesentlichen dieselben Breiten aufweisen, beim Ausbilden der Gate-Leitung in dem Mehrschichtsubstrat 300.It is preferable to adjust the wiring patterns to have substantially the same widths when forming the gate wiring in the multilayer substrate 300 .

In 14 ist Len1g eine Leitungslänge einer Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1. Len1s ist eine Leitungslänge einer Kombination einer Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 zu dem Verbindungspunkt P2 und eine Leitung von dem Verbindungspunkt P2 zu dem Externverbindungsanschluss 61. Len2g ist eine Leitungslänge einer Kombination einer Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem Abzweigungspunkt Q2 und einer Leitung von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2. Len2s ist eine Leitungslänge einer Kombination einer Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 zu dem Verbindungspunkt P1 und einer Leitung von dem Verbindungspunkt P1 zu dem Externverbindungsanschluss 61. Len3g ist eine Leitungslänge einer Kombination einer Leitung von dem Externverbindungsanschluss 61 zu dem Abzweigungspunkt Q1 und einer Leitung von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-3. Len3s ist eine Leitungslänge einer Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-3 zu dem Externverbindungsanschluss 61.In 14th Len1g is a line length of a line from the external connection port 61 to the first signal terminal connection pattern 111-1 . Len1s is a line length of a combination of a line from the second signal terminal connection pattern 113-1 to the connection point P2 and a line from the connection point P2 to the external connection terminal 61 . Len2g is a line length of a combination of a line from the external connection port 61 to the branch point Q2 and a line from the branch point Q2 to the first signal terminal connection pattern 111-2 . Len2s is a line length of a combination of a line from the second signal terminal connection pattern 113-2 to the connection point P1 and a line from the connection point P1 to the external connection terminal 61 . Len3g is a line length of a combination of a line from the external connection port 61 to the branch point Q1 and a line from the branch point Q1 to the first signal terminal connection pattern 111-3 . Len3s is a line length of one line from the second signal terminal connection pattern 113-3 to the external connection port 61 .

In der dritten Ausführungsform ist die Leitung wie voranstehend beschrieben ausgebildet, derart, dass die Leitungslänge der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1, die Leitungslänge der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 und die Leitungslänge für die Gate-Leitung des Halbleitermoduls 10-3 gleich zueinander sein können. Dies bedeutet, dass die Gate-Leitung derart ausgebildet ist, dass Len1=Len2=Len3 wahr ist. Da die Gate-Leitungslängen der Halbleitermodule 10-1, 10-2 und 10-3 gleich zueinander sein können, ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom, der unter den Halbleitermodulen erzeugt wird, wenn die Halbleitermodule parallel getrieben werden, zu reduzieren.In the third embodiment, the line is designed as described above in such a way that the line length of the gate line for the semiconductor module 10-1 , the line length of the gate line for the semiconductor module 10-2 and the line length for the gate line of the semiconductor module 10-3 can be equal to each other. This means that the gate line is designed in such a way that Len1 = Len2 = Len3 is true. As the gate line lengths of the semiconductor modules 10-1 , 10-2 and 10-3 can be equal to each other, it is possible to reduce an imbalance in current generated among the semiconductor modules when the semiconductor modules are driven in parallel.

In der dritten Ausführungsform sind die Leitungslänge der Gate-Verschaltung für das Halbleitermodul 10-1, die Leitungslänge für die Gate-Leitung des Halbleitermoduls 10-2 und die Leitungslänge für die Gate-Leitung des Halbleitermoduls 10-3 gleich zueinander, derart, dass die Menge der Spannungsabfälle aufgrund der Leitungsinduktivitäten gleich zueinander sein können, wodurch es möglich ist, ein Ungleichgewicht unter den Halbleitermodulen erzeugten Strom, wenn die Halbleitermodule parallel getrieben sind, zu reduzieren.In the third embodiment, the line lengths are the gate interconnection for the semiconductor module 10-1 , the line length for the gate line of the semiconductor module 10-2 and the line length for the gate line of the semiconductor module 10-3 equal to each other, such that the amount of voltage drops due to the line inductances can be equal to each other, thereby making it possible to reduce an imbalance in current generated among the semiconductor modules when the semiconductor modules are driven in parallel.

In der dritten Ausführungsform ist die Verdrahtung der ersten Signalanschlüsse der Halbleitermodule in den zwei Schichten des Mehrschichtsubstrats 300 derart ausgebildet, dass die Gate-Leitungslängen der Halbleitermodule gleich zueinander sein können.In the third embodiment, the wiring of the first signal terminals of the semiconductor modules is in the two layers of the multilayer substrate 300 designed such that the gate line lengths of the semiconductor modules can be equal to one another.

In der dritten Ausführungsform werden die Längen einer Leitungslängen sind als gleich zueinander betrachtet, falls ein Ungleichgewicht im Strom unter den Halbleitermodulen in solch einem Ausmaß existiert, dass sie im Wesentlichen keinen Einfluss hat. Auf ähnliche Weise werden die Induktivitäten von Leitungen als gleich zueinander betrachtet, falls ein Ungleichgewicht im Strom unter den Halbleitermodulen in solch einem Ausmaß existiert, dass sie im Wesentlichen keinen Einfluss hat.In the third embodiment, if there is an imbalance in current among the semiconductor modules to such an extent that it has substantially no influence, the lengths of a line length are considered to be equal to each other. Similarly, if there is an imbalance in current among the semiconductor modules to such an extent that it has essentially no influence, the inductances of lines are considered to be equal to each other.

In der dritten Ausführungsform ist die Gate-Rückleitung in der ersten Schicht 301 des Mehrschichtsubstrats 300 ausgebildet, und die Ausgangsleitung ist in der dritten Schicht 303 des Mehrschichtsubstrats 300 ausgebildet. Alternativ kann die Ausgangsleitung in der ersten Schicht 301 des Mehrschichtsubstrats 300 ausgebildet sein, und die Gate-Rückleitung kann in der dritten Schicht 303 des Mehrschichtsubstrats 300 ausgebildet sein.In the third embodiment, the gate return is in the first layer 301 of the multilayer substrate 300 and the output line is in the third layer 303 of the multilayer substrate 300 educated. Alternatively, the output line can be in the first layer 301 of the multilayer substrate 300 may be formed, and the gate return line may be in the third layer 303 of the multilayer substrate 300 be trained.

Die Halbleitermodulparallelschaltung gemäß der dritten Ausführungsform darstellt weist auf: ein erstes Leistungshalbleitermodul; ein zweites Leistungshalbleitermodul; ein drittes Leistungshalbleitermodul; und ein Mehrschichtsubstrat, das eine Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule miteinander verbindet, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einen zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des dritten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des dritten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, eine Induktivität einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das dritte Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander, wodurch es möglich ist, ein Ungleichgewicht im Strom unter den Halbleitermodulen zu reduzieren.The semiconductor module parallel circuit according to the third embodiment includes: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; a third power semiconductor module; and a multilayer substrate that interconnects a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules including: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first Signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the third power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the third power semiconductor module, and an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, an inductance of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of a Gate line for the third power semiconductor mod ul from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other, thereby making it possible to reduce an imbalance in current among the semiconductor modules.

Vierte AusführungsformFourth embodiment

Eine vierte Ausführungsform wie nachstehend beschrieben, gibt ein Beispiel, in dem Zwischenschichtentfernungen eines Mehrschichtsubstrats gleich zueinander sind. Eine Beschreibung wird gemacht für ein Beispiel, in dem zwei Halbleitermodule parallel angeordnet sind. 15 zeigt eine Ansicht, die eine Halbleitermodulparallelschaltung 4 der vierten Ausführungsform darstellt. 16 zeigt eine Ansicht, die ein Mehrschichtsubstrat 400 der Halbleitermodulparallelschaltung 4 in der vierten Ausführungsform darstellt. 17 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts des Mehrschichtsubstrats 400 der 16 entlang einer Linie C-C'. Eine Basiskonfiguration und jede Leitungsverbindung sind ähnlich zu denen in der zweiten Ausführungsform. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform in Punkten, die beschrieben werden. In dem Mehrschichtsubstrat 400 der 17 sind eine Zwischenschichtentfernung zwischen einer ersten Schicht 401 und einer zweiten Schicht 402 und eine Zwischenschichtentfernung zwischen der zweiten Schicht 402 und einer dritten Schicht 403 dazu ausgebildet, gleich zueinander zu sein. Dies bedeutet, dass eine Zwischenschichtentfernung zwischen der Schicht, die eine Gate-Rückleitung darin ausgebildet aufweist und der Schicht, die eine Gate-Hinleitung darin ausgebildet aufweist, und eine Zwischenschichtentfernung zwischen der Schicht, die die Gate-Hinleitung darin ausgebildet aufweist, und die Schicht die die Ausgangsleitung darin ausgebildet aufweist, gleich zueinander ausgebildet sind.A fourth embodiment as described below gives an example in which interlayer distances of a multilayer substrate are equal to each other. A description will be made of an example in which two semiconductor modules are arranged in parallel. 15th Fig. 13 is a view showing a semiconductor module parallel connection 4th of the fourth embodiment. 16 Fig. 13 is a view showing a multilayer substrate 400 the parallel connection of the semiconductor modules 4th in the fourth embodiment. 17th Fig. 13 is a schematic view of a cross section of the multilayer substrate 400 the 16 along a line C-C '. A basic configuration and each wire connection are similar to those in the second embodiment. The fourth embodiment differs from the second embodiment in points that will be described. In the multilayer substrate 400 the 17th is an interlayer removal between a first layer 401 and a second layer 402 and an interlayer removal between the second layer 402 and a third layer 403 designed to be equal to each other. That is, an interlayer distance between the layer having a gate return line formed therein and the layer having a gate return line formed therein and an interlayer distance between the layer having the gate return line formed therein and the layer having the output line formed therein are formed equal to each other.

Die Zwischenschichtentfernung zwischen der Schicht, die die Gate-Rückleitung darin ausgebildet aufweist, und der Schicht, die die Gate-Hinleitung darin ausgebildet aufweist, und die Zwischenschichtentfernung zwischen der Schicht, die die Gate-Hinleitung darin ausgebildet aufweist, und der Schicht, die die Ausgangsleitung darin ausgebildet aufweist, gleich zueinander ausgebildet sind, derart, dass der Einfluss von gegenseitiger Induktivitäten reduziert werden kann.The interlayer distance between the layer having the gate return formed therein and the layer having the gate return formed therein and the interlayer distance between the layer having the gate return formed therein and the layer having the Having output line formed therein, are formed equal to one another, such that the influence of mutual inductances can be reduced.

Ein Spannungsabfall aufgrund einer Leitungsinduktivität der ersten Schicht 401 kann ausgedrückt werden durch nachstehende Formel (7). Δ V 1 = L1 × ( di L 1 / dt ) M12 × ( di L 1 / dt ) M 13 × ( di L 1 / dt )

Figure DE112019007118T5_0007
Auf ähnliche Weise kann ein Spannungsabfall aufgrund einer Leitungsinduktivität der dritten Schicht 403 durch nachstehende Formel (8) ausgedrückt werden. Δ V3 = L3 × ( di L3 / dt ) M23 × ( di L3 / dt ) M 13 × ( di L3 / dt )
Figure DE112019007118T5_0008
L1 repräsentiert eine Selbstinduktivität der ersten Schicht 401, L3 repräsentiert eine Selbstinduktivität der dritten Schicht 403, M13 repräsentiert eine gegenseitige Induktivität zwischen der ersten Schicht 401 und der zweiten Schicht 402, M23 repräsentiert eine gegenseitige Induktivität zwischen der zweiten Schicht 402 und der dritten Schicht 403, M13 repräsentiert eine gegenseitige Induktivität zwischen der ersten Schicht 401 und der dritten Schicht 403, diL1/dt repräsentiert ein Zeitdifferential eines durch die erste Schicht 401 fließenden Stroms und diL3/dt repräsentiert ein Zeitdifferential eines durch die dritte Schicht 403 fließenden Stroms.A voltage drop due to a line inductance of the first layer 401 can be expressed by the following formula (7). Δ V 1 = L1 × ( di L. 1 / German ) - M12 × ( di L. 1 / German ) - M. 13th × ( di L. 1 / German )
Figure DE112019007118T5_0007
Similarly, a voltage drop due to line inductance of the third layer 403 can be expressed by the following formula (8). Δ V3 = L3 × ( di L3 / German ) - M23 × ( di L3 / German ) - M. 13th × ( di L3 / German )
Figure DE112019007118T5_0008
L1 represents a self inductance of the first layer 401 , L3 represents a self inductance of the third layer 403 , M13 represents mutual inductance between the first layer 401 and the second layer 402 , M23 represents mutual inductance between the second layer 402 and the third layer 403 , M13 represents mutual inductance between the first layer 401 and the third layer 403 , di L1 / dt represents a time differential of one through the first layer 401 flowing current and di L3 / dt represents a time differential of one through the third layer 403 flowing stream.

In der vierten Ausführungsform, da die Zwischenschichtentfernung zwischen der ersten Schicht 401 und der zweiten Schicht 402 und die Zwischenschichtentfernung zwischen der zweiten Schicht 402 und der dritten Schicht 403 dazu ausgebildet sind, gleich zueinander zu sein, gilt die nachstehende Formel (9). M 12 = M 23 = M

Figure DE112019007118T5_0009
Da eine Entfernung zwischen dem ersten Signalverbindungsmuster 111-1 und dem ersten Signalverbindungsmuster 111-2 und eine Entfernung zwischen dem zweiten Signalverbindungsmuster 113-1 und dem zweiten Signalverbindungsmuster 113-2 dazu ausgebildet gleich zueinander zu sein, sind eine Leitungslänge in der ersten Schicht 401 und eine Leitungslänge in der dritten Schicht 403 gleich zueinander, und daher gilt nachstehende Formel (10) . L1 = L3 = L
Figure DE112019007118T5_0010
Da ein Strom, der durch die erste Schicht 401 fließt und ein Strom, der durch die dritte Schicht 403 fließt, gleich zueinander sind, gilt nachstehende Formel (11). di L 1 / dt = di L3 / dt = di / dt
Figure DE112019007118T5_0011
Aus den Formeln (7) bis (11) sind die Spannungsabfälle aufgrund der Leitungsinduktivitäten der ersten Schicht 401 und der dritten Schicht 403 durch Formeln (12) und (13) wie nachstehend ausgedrückt. Δ V 1 = L × ( di / dt ) M × ( di / dt ) M 13 × ( di / dt )
Figure DE112019007118T5_0012
Δ V3 = L × ( di / dt ) M × ( di / dt ) M 13 × ( di / dt )
Figure DE112019007118T5_0013
Es kann aus den Formeln (12) und (13) erkannt werden dass die Spannungsabfälle aufgrund der Leitungsinduktivitäten der ersten Schicht 401 und der dritten Schicht 403 gleich zueinander sind.In the fourth embodiment, since the interlayer removal between the first layer 401 and the second layer 402 and the interlayer distance between the second layer 402 and the third layer 403 are designed to be equal to each other, the following formula (9) applies. M. 12th = M. 23 = M.
Figure DE112019007118T5_0009
Da is a distance between the first signal connection pattern 111-1 and the first signal connection pattern 111-2 and a distance between the second signal connection pattern 113-1 and the second signal connection pattern 113-2 designed to be equal to one another are a line length in the first layer 401 and a line length in the third layer 403 equal to each other, and therefore formula (10) below holds. L1 = L3 = L.
Figure DE112019007118T5_0010
Because a stream that runs through the first layer 401 flows and a current that passes through the third layer 403 flows are equal to each other, the following formula (11) applies. di L. 1 / German = di L3 / German = di / German
Figure DE112019007118T5_0011
From formulas (7) to (11) are the voltage drops due to the line inductances of the first layer 401 and the third layer 403 by formulas (12) and (13) as expressed below. Δ V 1 = L. × ( di / German ) - M. × ( di / German ) - M. 13th × ( di / German )
Figure DE112019007118T5_0012
Δ V3 = L. × ( di / German ) - M. × ( di / German ) - M. 13th × ( di / German )
Figure DE112019007118T5_0013
It can be seen from formulas (12) and (13) that the voltage drops due to the line inductances of the first layer 401 and the third layer 403 are equal to each other.

In der vierten Ausführungsform sind die Zwischenschichtentfernung zwischen der ersten Schicht 401 und der zweiten Schicht 402 und die Zwischenschichtentfernung zwischen der zweiten Schicht 402 und der dritten Schicht 403 dazu ausgebildet, gleich zueinander zu sein, so dass der Einfluss der gegenseitigen Induktivitäten reduziert werden kann. Da der Einfluss der gegenseitigen Induktivitäten reduziert werden kann, kann eine Leitungsinduktivität der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1 und eine Leitungsinduktivität einer Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 gleich zueinander sein. Da die Leitungsinduktivität in der Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-1 und die Leitungsinduktivität für die Gate-Leitung für das Halbleitermodul 10-2 gleich zueinander sein können, können die Mengen von Spannungsabfällen aufgrund der Leitungsinduktivitäten gleich zueinander sein, und ist es möglich, ein Ungleichgewicht im Strom, der zwischen den Halbleitermodulen erzeugt ist, wenn die Halbleitermodule parallel getrieben sind, zu reduzieren.In the fourth embodiment, the interlayer distance is between the first layer 401 and the second layer 402 and the interlayer distance between the second layer 402 and the third layer 403 designed to be equal to each other, so that the influence of the mutual inductances can be reduced. Since the influence of the mutual inductances can be reduced, a line inductance of the gate line for the semiconductor module 10-1 and a line inductance of a gate line for the semiconductor module 10-2 be equal to each other. As the line inductance in the gate line for the semiconductor module 10-1 and the line inductance for the gate line for the semiconductor module 10-2 can be equal to each other, the amounts of voltage drops due to the line inductances can be equal to each other, and it is possible to reduce an imbalance in current generated between the semiconductor modules when the semiconductor modules are driven in parallel.

Obwohl die vierte Ausführungsform, die voranstehend beschrieben ist, ein Beispiel gibt, in dem zwei Halbleitermodule parallel zueinander angeordnet sind, kann der Einfluss der gegenseitigen bzw. wechselseitigen Induktivitäten ähnlich reduziert werden sogar in einem Fall, wo drei Halbleitermodule angeordnet sind.Although the fourth embodiment described above gives an example in which two semiconductor modules are arranged in parallel with each other, the influence of mutual inductances can be similarly reduced even in a case where three semiconductor modules are arranged.

In der vierten Ausführungsform werden die Längen der Leitungen als gleich zueinander betrachtet, falls ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen in solch einem Ausmaß existiert, dass sie im Wesentlichen keinen Einfluss hat. Auf ähnliche Weise werden die Induktivitäten der Leitungen als gleich zueinander angesehen, wenn ein Ungleichgewicht im Strom zwischen Halbleitermodulen in einem Ausmaß existiert, dass sie im Wesentlichen keinen Einfluss hat.In the fourth embodiment, if there is an imbalance in current between the semiconductor modules to such an extent that it has substantially no influence, the lengths of the lines are considered to be equal to each other. Similarly, the inductances of the lines are considered to be equal to each other if there is an imbalance in current between semiconductor modules to such an extent that it has essentially no influence.

Fünfte AusführungsformFifth embodiment

Eine fünfte Ausführungsform ist eine Ausführungsform in der der Einfluss einer Leitungsinduktivität weiter reduziert ist. Die fünfte Ausführungsform, die nachstehend beschrieben ist, gibt ein Beispiel, in dem drei Halbleitermodule parallel zueinander angeordnet sind. 18 zeigt eine Ansicht, die eine Halbleitermodulparallelschaltung 5 gemäß der fünften Ausführungsform darstellt. 19 zeigt eine Ansicht, die ein Mehrschichtsubstrat 500 der Halbleitermodulparallelschaltung 5 in der fünften Ausführungsform.A fifth embodiment is an embodiment in which the influence of a line inductance is further reduced. The fifth embodiment, which will be described below, gives an example in which three semiconductor modules are arranged in parallel with each other. 18th Fig. 13 is a view showing a semiconductor module parallel connection 5 according to the fifth embodiment. 19th Fig. 13 is a view showing a multilayer substrate 500 the parallel connection of the semiconductor modules 5 in the fifth embodiment.

20 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts des Mehrschichtsubstrats 500 in 19 entlang einer Linie D-D'. Eine Basiskonfiguration und jede Leitungsverbindung sind ähnlich zu denen in der dritten Ausführungsform. Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform in Punkten, die beschrieben werden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird eine Position einer Gate-Rückleitung in der X-Richtung entsprechend einer Position des ersten Signalanschlussverbindungsmusters 111-1 in der X-Richtung als ein Abzweigungspunkt Q3 bezeichnet. Eine Pposition der Ausgangsleitung in der X-Richtung entsprechend einer Position des zweiten Signalanschlussverbindungsmusters 113-3 in der X-Richtung, wird als ein Verbindungspunkt P3 bezeichnet. 20th Fig. 13 is a schematic view of a cross section of the multilayer substrate 500 in 19th along a line D-D '. A basic configuration and each wire connection are similar to those in the third embodiment. The fifth embodiment differs from the third embodiment in points that will be described. For convenience of description, a position of a gate return line in the X direction corresponding to a position of the first signal terminal connection pattern will be described 111-1 in the X direction is referred to as a branch point Q3. A position of the output line in the X direction corresponding to a position of the second signal terminal connection pattern 113-3 in the X direction, is referred to as a connection point P3.

In der Gate-Rückleitung, die in einer ersten Schicht 501 des Mehrschichtsubstrats 500 der fünften Ausführungsform ausgebildet ist, ist ein Leitungsmuster vom Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 dazu ausgebildet, eine Breite größer als eine Breite eines Leitungsmusters von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem Abzweigungspunkt Q3 aufzuweisen. In der Ausgangsleitung, die in einer dritten Schicht 503 des Mehrschichtsubstrats 500 ausgebildet ist, ein Leitungsmuster von dem Verbindungspunkt P1 zu dem Verbindungspunkt P2 ausgebildet, eine Breite größer als eine Breite eines Leitungsmusters von dem Verbindungspunkt P3 zu dem Verbindungspunkt P1 aufzuweisen.In the gate return that is in a first layer 501 of the multilayer substrate 500 According to the fifth embodiment, a wiring pattern from the junction point Q1 to the junction point Q2 is formed to have a width greater than a width of a wiring pattern from the junction point Q2 to the junction point Q3. In the output line, which is in a third layer 503 of the multilayer substrate 500 is formed to have a line pattern from the connection point P1 to the connection point P2 to have a width larger than a width of a line pattern from the connection point P3 to the connection point P1.

Ein Gate-Treiberstrom in der Halbleitermodulparallelschaltung 5 wird beschrieben. Ein Stromeingang bzw. Stromeingabe von dem Externverbindungsanschluss 61 fließt durch eine Gate-Hinleitung, die in einer zweiten Schicht 502 des Mehrschichtsubstrats 500 ausgebildet ist und dann durch die Gate-Rückleitung, die in der ersten Schicht 501 des Mehrschichtsubstrats 500 ausgebildet ist. Als Nächstes verzweigt sich der Strom in der Gate-Rückleitung um Stromflüsse in die ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1, 111-2 und 111-3 bereitzustellen.A gate drive current in the semiconductor module parallel circuit 5 is described. A power input from the external connection port 61 flows through a gate forward that is in a second layer 502 of the multilayer substrate 500 and then through the gate return line that is in the first layer 501 of the multilayer substrate 500 is trained. Next, the current in the gate return branches by current flows in the first signal terminal connection patterns 111-1 , 111-2 and 111-3 provide.

Eine der abgezweigten Gate-Treiberströme fließt zu dem ersten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-1 über das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-1. Auf ähnliche Weise ein anderer der abgezweigten Gate-Treiberströme zu dem ersten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-2 über das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 und der andere der abgezweigten Gate-Treiberströme fließt zu dem ersten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-3 über das erste Signalanschlussverbindungsmuster 111-3. Der Gate-Treiberstrom, der an dem Abzweigungspunkt Q1 der Gate-Rückleitung abgezweigt wurde, fließt zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-3. Der Gate-Treiberstrom, der an dem Abzweigungspunkt Q2 der Gate-Rückleitung abgezweigt wurde, fließt zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2.One of the branched gate drive currents flows to the first signal terminal of the semiconductor module 10-1 via the first signal terminal connection pattern 111-1 . In a similar manner, another one of the branched gate drive currents to the first signal connection of the semiconductor module 10-2 via the first signal terminal connection pattern 111-2 and the other of the branched gate drive currents flows to the first signal terminal of the semiconductor module 10-3 via the first signal terminal connection pattern 111-3 . The gate drive current branched at the gate return branch point Q1 flows to the first signal terminal connection pattern 111-3 . The gate drive current branched at the gate return branch point Q2 flows to the first signal terminal connection pattern 111-2 .

Als Nächstes fließt ein Stromausgang von dem zweiten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-1 in die Ausgangsleitung des Mehrschichtsubstrats 500 über das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-1. Auf ähnliche Weise fließt ein Stromausgang von dem zweiten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-2 in die Ausgangsleitung des Mehrschichtsubstrats 500 über das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-2. Ein Stromausgang von dem zweiten Signalanschluss des Halbleitermoduls 10-3 fließt in die Ausgangsleitung des Mehrschichtsubstrats 500 über das zweite Signalanschlussverbindungsmuster 113-3. Der Stromausgang von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-3 vereinigt sich mit dem Stromausgang von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 an dem Verbindungspunkt P1 der Ausgangsleitung bzw. läuft mit diesem zusammen. Die Stromausgänge von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 und dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-3 laufen mit dem Stromausgang von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 an dem Verbindungspunkt P2 der Ausgangsleitung zusammen. Die zusammengeführten Ströme an dem Verbindungspunkt P2 werden von dem Externverbindungsanschluss 61 ausgegeben.Next, a current output flows from the second signal terminal of the semiconductor module 10-1 into the output line of the multilayer substrate 500 via the second signal terminal connection pattern 113-1 . In a similar way, a current output flows from the second signal terminal of the semiconductor module 10-2 into the output line of the multilayer substrate 500 via the second signal terminal connection pattern 113-2 . A current output from the second signal connection of the semiconductor module 10-3 flows into the output line of the multilayer substrate 500 via the second signal terminal connection pattern 113-3 . The current output from the second signal port connection pattern 113-3 merges with the power output from the second signal terminal connection pattern 113-2 at the connection point P1 of the output line or converges with this. The power outputs from the second signal port connection pattern 113-2 and the second signal terminal connection pattern 113-3 run on the power output from the second signal terminal connection pattern 113-1 at the connection point P2 of the output line. The merged streams at the connection point P2 are from the external connection port 61 issued.

21 zeigt eine Ansicht, die einen Gate-Treiberstrom darstellt, der durch jede Schicht des Mehrschichtsubstrats 500 fließt. Wenn ein Strom, der durch die Gate-Hinleitung fließt, durch Ig123 bezeichnet ist, ein Strom, der von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 fließt, durch I1g bezeichnet ist, ein Strom, der von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-2 fließt, durch I2g bezeichnet ist und ein Strom, der von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-3 fließt, durch I3g bezeichnet ist, ist die nachstehende Formel (14) wahr. Ig 123 = I1g + I2g + Ig3

Figure DE112019007118T5_0014
Stromeingänge bzw. Stromeingaben zu den ersten Signalanschlüssen der Halbleitermodule 10-1, 10-2 und 10-3 können wie nachsehend in der Formel (15) genähert werden. I1g = I2g = I3g = Ig
Figure DE112019007118T5_0015
Formel (16) wie nachstehend, ist von den Formeln (14) und (15) abgeleitet. Ig 123 = 3 Ig
Figure DE112019007118T5_0016
Aus den voranstehenden Formeln (15) und (16) ist der in der Gate-Rückleitung von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster 111-1 fließende Strom Ig. Ein von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 fließender Strom ist 2Ig. 21 Fig. 13 is a view showing a gate drive current flowing through each layer of the multilayer substrate 500 flows. When a current flowing through the gate forward line is denoted by Ig 123 , a current flowing from the branch point Q2 to the first signal terminal connection pattern 111-1 , denoted by I1g, flows a current flowing from the branch point Q2 to the first signal terminal connection pattern 111-2 is denoted by I2g, and a current flowing from the branch point Q2 to the first signal terminal connection pattern 111-3 is denoted by I3g, the following formula (14) is true. Ig 123 = I1g + I2g + Ig3
Figure DE112019007118T5_0014
Current inputs or current inputs to the first signal connections of the semiconductor modules 10-1 , 10-2 and 10-3 can be approximated as shown in formula (15). I1g = I2g = I3g = Ig
Figure DE112019007118T5_0015
Formula (16) as below is derived from formulas (14) and (15). Ig 123 = 3 Ig
Figure DE112019007118T5_0016
From the above formulas (15) and (16), that is in the gate return line from the branch point Q2 to the first signal terminal connection pattern 111-1 flowing stream Ig. A current flowing from the branch point Q1 to the branch point Q2 is 2Ig.

Als Nächstes, wenn ein Strom, der durch die Ausgangsleitung fließt, durch IS123 bezeichnet ist, ein Strom bzw. Stromausgang, der von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-3 ausgegeben ist, durch I3s bezeichnet ist, ein Strom, der von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-2 ausgegeben ist, durch I2s bezeichnet ist, und eine Stromausgabe bzw. einen Stromausgang von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-1 durch I1s bezeichnet ist, gilt die nachstehende Formal (17). I1s + I2s + I3s = Is 123

Figure DE112019007118T5_0017
Stromausgaben von den zweiten Signalanschlüssen der Halbleitermodule 10-1, 10-2 und 10-3 können wie nachsehend in der Formel (18) genähert werden. I1s = I2s = I3s = Is
Figure DE112019007118T5_0018
Nachstehende Formel (19) ist von den Formeln (17) und (18) abgeleitet. Is 123 = 3 Is
Figure DE112019007118T5_0019
Aus den Formeln (18) und (19) ist ein in der Ausgangsleitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster 113-3 zu dem Verbindungspunkt P1 fließender Strom Is. Ein von dem Verbindungspunkt P1 zu dem Verbindungspunkt P2 fließender Strom 2Is.Next, when a current flowing through the output line is denoted by IS 123 , a current output flowing from the second signal terminal connection pattern 113-3 is output, denoted by I3s, a current flowing from the second signal terminal connection pattern 113-2 is output, denoted by I2s, and a current output or a current output from the second Signal port connection pattern 113-1 is denoted by I1s, the following formula (17) applies. I1s + I2s + I3s = Is 123
Figure DE112019007118T5_0017
Current outputs from the second signal connections of the semiconductor modules 10-1 , 10-2 and 10-3 can be approximated as below in formula (18). I1s = I2s = I3s = Is
Figure DE112019007118T5_0018
The following formula (19) is derived from formulas (17) and (18). Is 123 = 3 Is
Figure DE112019007118T5_0019
Of the formulas (18) and (19), one is in the output line from the second signal terminal connection pattern 113-3 Current Is flowing to the connection point P1. A current 2Is flowing from the connection point P1 to the connection point P2.

Von der voranstehenden Beschreibung ist ein Strom in der Gate-Rückleitung von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem Abzweigungspunkt Q3 fließender Strom Ig. Der von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 fließender Strom ist 2Ig. Der Strom, der von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 fließt, ist ungefähr zweimal der Strom, der von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem Abzweigungspunkt Q3 fließt. In der Gate-Rückleitung tritt eine Differenz in zeitdifferenzierten Menge des Stroms in der Leitung von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 und der Leitung von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem Abzweigungspunkt Q3 auf. Auf ähnliche Weise, in der Ausgangsleitung, ist der von dem Verbindungspunkt P1 zu dem Verbindungspunkt P2 fließende Strom Is. Ein Strom, der von dem Verbindungspunkt P3 zu dem Verbindungspunkt P1 fließt, ist 2Is. Der Strom, der von dem Verbindungspunkt P1 zu dem Verbindungspunkt P2 fließt, ist ungefähr zweimal der Strom, der von dem Verbindungspunkt P3 zu dem Verbindungspunkt P1 fließt. In der Ausgangsleitung tritt eine Differenz in der zeitdifferenzierten Menge des Stroms zwischen der Leitung von dem Verbindungspunkt P1 zu dem Verbindungspunkt P2 und der Leitung von dem Verbindungspunkt P3 zu dem Verbindungspunkt P1 auf. Es tritt eine Differenz in der zeitdifferenzierten Menge des Stroms in der Leitung auf.From the above description, a current in the gate return line is current Ig flowing from the branch point Q2 to the branch point Q3. The current flowing from the branch point Q1 to the branch point Q2 is 2Ig. The current flowing from the branch point Q1 to the branch point Q2 is approximately twice the current flowing from the branch point Q2 to the branch point Q3. In the gate return, there occurs a difference in the time-differentiated amount of the current in the line from the junction point Q1 to the junction point Q2 and the line from the junction point Q2 to the junction point Q3. Similarly, in the output line, the current flowing from the connection point P1 to the connection point P2 is Is. A current flowing from the connection point P3 to the connection point P1 is 2Is. The current flowing from the connection point P1 to the connection point P2 is approximately twice the current flowing from the connection point P3 to the connection point P1. In the output line, there occurs a difference in the time-differentiated amount of current between the line from the connection point P1 to the connection point P2 and the line from the connection point P3 to the connection point P1. There is a difference in the time-differentiated amount of current in the line.

In der beschriebenen vierten Ausführungsform wird eine Spannungsabfallmenge der Leitung durch das Produkt einer Selbstinduktivität der Leitung und einer zeitdifferenzierten Menge des Stroms ausgedrückt wie in nachstehender Formel (20). Um die Beschreibung zu vereinfachen, wird der Einfluss der gegenseitigen Induktivitäten hier nicht berücksichtigt. Δ V = L × ( di / dt )

Figure DE112019007118T5_0020
L repräsentiert eine Selbstinduktivität einer Leitung und di/dt repräsentiert eine zeitdifferenzierte Menge des Stroms. Wie aus Formel (20) erkannt werden kann, resultiert eine unterschiedliche zeitdifferenzierte Menge von Strom in einer unterschiedlichen Spannungsabfallmenge.In the fourth embodiment described, a voltage drop amount of the line is expressed by the product of a self-inductance of the line and a time-differentiated amount of the current, as shown in Formula (20) below. To simplify the description, the influence of the mutual inductances is not taken into account here. Δ V = L. × ( di / German )
Figure DE112019007118T5_0020
L represents a self-inductance of a line and di / dt represents a time-differentiated amount of the current. As can be seen from formula (20), a different time-differentiated amount of current results in a different amount of voltage drop.

In der Gate-Rückleitung des Mehrschichtsubstrats 500 der fünften Ausführungsform ist das Leitungsmuster von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 dazu ausgebildet, eine Breite größer als eine Breite des Leitungsmusters von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem Abzweigungspunkt Q3 aufzuweisen. Ein Vergrößern der Leitungsmusterbreite kann die Selbstinduktivität der Leitung reduzieren. Das bedeutet, dass die Leitung von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 eine kleinere Selbstinduktivität erreicht als die Leitung von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem Abzweigungspunkt Q3.In the gate return of the multilayer substrate 500 According to the fifth embodiment, the wiring pattern from the junction point Q1 to the junction point Q2 is formed to have a width greater than a width of the wiring pattern from the junction point Q2 to the junction point Q3. Increasing the line pattern width can reduce the line's self-inductance. This means that the line from the junction point Q1 to the junction point Q2 has a lower self-inductance than the line from the junction point Q2 to the junction point Q3.

Wie aus der Formel (20) erkannt werden kann, ist die Selbstinduktivität der Leitung durch einen ersten Term auf der rechten Seite der Formel (20) angegeben und die zeitdifferenzierte Menge von Strom ist durch einen zweiten Term auf der rechten Seite der Formel (20) angegeben. Die Leitung von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 stellt einen größeren zweiten Term auf der rechten Seite der Formel (20) als die Leitung von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem Abzweigungspunkt Q3 bereit. Jedoch, da die Breite des Leitungsmusters von dem Abzweigungspunkt Q1 zu dem Abzweigungspunkt Q2 größere als die Breite des Leitungsmusters von dem Abzweigungspunkt Q2 zu dem Abzweigungspunkt Q3 ist, kann der erste Term auf der rechten Seite der Formel (20) reduziert werden.As can be seen from the formula (20), the self-inductance of the line is given by a first term on the right side of the formula (20) and the time-differentiated amount of current is given by a second term on the right side of the formula (20) specified. The line from the junction point Q1 to the junction point Q2 provides a larger second term on the right-hand side of the formula (20) than the line from the junction point Q2 to the junction point Q3. However, since the width of the wiring pattern from the junction point Q1 to the junction point Q2 is larger than the width of the wiring pattern from the junction point Q2 to the junction point Q3, the first term on the right side of the formula (20) can be reduced.

Das Voranstehende gilt auf ähnliche Weise für die Ausgangsleitung. Die Leitung von dem Verbindungspunkt P1 zu dem Verbindungspunkt Q2 stellt einen größeren zweiten Term auf der rechten Seite der Formel (20) als die Leitung von dem Verbindungspunkt P3Q2 zu dem Verbindungspunkt P1 dar. Jedoch, weil die Breite des Leitungsmusters von dem Verbindungspunkt P1 zu dem Verbindungspunkt P2 größer als die Breite des Leitungsmusters von dem Verbindungspunkt P3 zu dem Verbindungspunkt P1 ist, kann der erste Term auf der rechten Seite der Formel (20) reduziert werden.The foregoing applies to the output line in a similar manner. The line from the connection point P1 to the connection point Q2 represents a larger second term on the right side of the formula (20) than the line from the connection point P3Q2 to the connection point P1. However, because the width of the line pattern from the connection point P1 to the Connection point P2 is larger than the width of the wiring pattern from the connection point P3 to the connection point P1, the first term on the right side of the formula (20) can be reduced.

In der fünften Ausführungsform werden die Selbstinduktivität der Leitung und die zeitdifferenzierte Menge von Strom berücksichtigt, wodurch es möglich ist, die Differenz in der Menge des Spannungsabfalls aufgrund der Induktivität der Leitung zu reduzieren.In the fifth embodiment, the self-inductance of the line and the time-differentiated amount of current are taken into account, thereby making it possible to reduce the difference in the amount of voltage drop due to the inductance of the line.

In der fünften Ausführungsform, weil die Spannungsabfallmengen der Gate-Leitung in dem Halbleitermodul 10-1 und der Gate-Leitung des Halbleitermoduls 10-2 gleich zueinander sein können, ist es möglich ein Ungleichgewicht im Strom zu reduzieren, der zwischen den Halbleitermodulen erzeugt ist, wenn die Halbleitermodule parallel getrieben werden.In the fifth embodiment, because the voltage drop amounts of the gate line in the semiconductor module 10-1 and the gate line of the semiconductor module 10-2 can be equal to each other, it is possible to reduce an imbalance in current generated between the semiconductor modules when the semiconductor modules are driven in parallel.

In der fünften Ausführungsform werden die Leitungsinduktivitäten als gleich zueinander angesehen, falls ein Ungleichgewicht im Strom zwischen den Halbleitermodulen in einem derartigen Ausmaß existiert, dass es im Wesentlichen keinen Einfluss hat.In the fifth embodiment, if there is an imbalance in current between the semiconductor modules to such an extent that it has substantially no influence, the line inductances are regarded as equal to each other.

Man beachte, dass in der vorliegenden Erfindung die jeweiligen Ausführungsformen frei kombiniert werden können oder die Ausführungsformen können geeignet modifiziert oder ausgelassen werden innerhalb des Geltungsbereichs der Erfindung.Note that in the present invention, the respective embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1, 2, 3, 4, 51, 2, 3, 4, 5
Halbleitermodulparallelschaltung;Semiconductor module parallel connection;
10-110-1
Halbleitermodul;Semiconductor module;
10-210-2
Halbleitermodul;Semiconductor module;
10-310-3
Halbleitermodul;Semiconductor module;
10P10P
erster Hauptanschluss;first main connection;
10N10N
zweiter Hauptanschluss;second main connection;
10AC10AC
dritter Hauptanschluss;third main connection;
11, 11-1, 11-2, 12, 12-1, 12-211, 11-1, 11-2, 12, 12-1, 12-2
erster Signalanschluss;first signal connection;
13, 13-1, 13-2, 14, 14-1, 14-213, 13-1, 13-2, 14, 14-1, 14-2
zweiter Signalanschluss;second signal connection;
2020th
Baugruppe;Module;
30, 30-1, 30-230, 30-1, 30-2
erstes Halbleiterelement;first semiconductor element;
40, 40-1, 40-240, 40-1, 40-2
zweites Halbleiterelement;second semiconductor element;
5050
Befestigungselement;Fastener;
61, 6261, 62
Externverbindungsanschluss;External connection port;
71-1, 71-271-1, 71-2
erster Verbindungsanschluss;first connection terminal;
72-1, 72-272-1, 72-2
zweiter Verbindungsanschluss;second connection terminal;
100, 200, 300, 400, 500100, 200, 300, 400, 500
Mehrschichtsubstrat;Multilayer substrate;
111-1, 111-2, 111-3, 112-1, 112-2, 112-3111-1, 111-2, 111-3, 112-1, 112-2, 112-3
erstes Signalanschlussverbindungsmuster;first signal terminal connection pattern;
113-1, 113-2, 113-3, 114-1, 114-2, 114-3113-1, 113-2, 113-3, 114-1, 114-2, 114-3
zweites Signalanschlussverbindungsmuster;second signal terminal connection pattern;
201, 301, 401, 501201, 301, 401, 501
erste Schicht;first layer;
202, 302, 402, 502202, 302, 402, 502
zweite Schicht;second layer;
203, 303, 403, 503203, 303, 403, 503
dritte Schicht;third layer;
D1, D2D1, D2
Drain-Anschluss;Drain connector;
S1, S2S1, S2
Source-Anschluss.Source connector.

Claims (8)

Halbleitermodulparallelschaltung, mit: einem ersten Leistungshalbleitermodul; einem zweiten Leistungshalbleitermodul; und einem Mehrschichtsubstrat zum Verbinden einer Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einem zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit den zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und einer Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und einer Induktivität der Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander.Semiconductor module parallel connection, comprising: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; and a multilayer substrate for connecting a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules comprising: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module, and an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of the gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the The first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are identical to one another. Halbleitermodulparallelschaltung, mit: einem ersten Leistungshalbleitermodul; einem zweiten Leistungshalbleitermodul; und einem Mehrschichtsubstrat zum Verbinden einer Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einem zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Länge einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Länge der Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander. Semiconductor module parallel connection, with: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; and a multilayer substrate for connecting a plurality of the power semiconductor modules, wherein each of the power semiconductor modules has: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal connection which is connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module, and a length of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and a length of the gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the The first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are identical to one another. Halbleitermodulparallelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und eine Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul sind in einer ersten Schicht des Mehrschichtsubstrats ausgebildet, und eine Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss und eine Leitung von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind in einer zweiten Schicht des Mehrschichtsubstrats ausgebildet.Semiconductor module parallel connection according to Claim 1 or 2 , wherein a line from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and a line from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module are formed in a first layer of the multilayer substrate, and a line from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal and a line from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are formed in a second layer of the multilayer substrate. Halbleitermodulparallelschaltung nach Anspruch 3, wobei die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und die Leitung von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul sind in einer dritten Schicht des Mehrschichtsubstrats ausgebildet.Semiconductor module parallel connection according to Claim 3 wherein the line from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and the line from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module are formed in a third layer of the multilayer substrate. Halbleitermodulparallelschaltung, mit: einem ersten Leistungshalbleitermodul; einem zweiten Leistungshalbleitermodul; einem dritten Leistungshalbleitermodul; und einem Mehrschichtsubstrat zum Verbinden einer Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einem ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einem zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des dritten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des dritten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Induktivität der Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, eine Induktivität der Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität der Gate-Leitung für das dritte Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander.Semiconductor module parallel connection, comprising: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; a third power semiconductor module; and a multilayer substrate for connecting a plurality of the power semiconductor modules, each of the power semiconductor modules comprising: a power semiconductor switching element; a first signal terminal which is connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal terminal connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module; a first Signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the third power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the third power semiconductor module, and an inductance of the gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal connection connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection connection, an inductance of the gate line for the second power semiconductor module from the external connection connection to the first signal connection connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal connection connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection connection, and an inductance of the Gate line for the third power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other. Halbleitermodulparallelschaltung, mit: einem ersten Leistungshalbleitermodul; einem zweiten Leistungshalbleitermodul; einem dritten Leistungshalbleitermodul; und einem Mehrschichtsubstrat zum Verbinden einer Mehrzahl der Leistungshalbleitermodule, wobei jedes der Leistungshalbleitermodule aufweist: ein Leistungshalbleiterschaltelement; einen ersten Signalanschluss, der mit einem Gate-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist; und einem zweiten Signalanschluss, der mit einem Source-Potential des Leistungshalbleiterschaltelements verbunden ist, wobei das Mehrschichtsubstrat aufweist: einen Externverbindungsanschluss; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein zweites Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; ein erstes Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul mit dem ersten Signalanschluss des dritten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul mit dem zweiten Signalanschluss des dritten Leistungshalbleitermoduls verbunden ist, und eine Länge der Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, eine Länge einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss und eine Länge einer Gate-Leitung für das dritte Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das dritte Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander.Semiconductor module parallel connection, with: a first power semiconductor module; a second power semiconductor module; a third power semiconductor module; and a multilayer substrate for connecting a plurality of the power semiconductor modules, wherein each of the power semiconductor modules has: a power semiconductor switching element; a first signal terminal connected to a gate potential of the power semiconductor switching element; and a second signal connection which is connected to a source potential of the power semiconductor switching element, wherein the multilayer substrate comprises: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the second power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the second power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module is connected to the first signal terminal of the third power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module is connected to the second signal terminal of the third power semiconductor module, and a length of the gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, a length of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first Signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal and a length of a gate line for the third power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the third power semiconductor module to the External connection ports are equal to each other. Halbleitermodulverbindungssubstrat, mit: einem Externverbindungsanschluss; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für ein erstes Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für ein zweites Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist, wobei eine Induktivität einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Induktivität einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss sind gleich zueinander.Semiconductor module interconnection substrate, comprising: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for a first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for a second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern is provided for the second power semiconductor module for connection to a second signal terminal of the second power semiconductor module, wherein an inductance of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and an inductance of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the The first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are identical to one another. Halbleitermodulverbindungssubstrat, mit: einem Externverbindungsanschluss; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für ein erstes Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des ersten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; einem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für ein zweites Leistungshalbleitermodul, wobei das erste Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem ersten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist; und einem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul, wobei das zweite Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zur Verbindung mit einem zweiten Signalanschluss des zweiten Leistungshalbleitermoduls bereitgestellt ist, wobei eine Länge einer Gate-Leitung für das erste Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das erste Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss, und eine Länge einer Gate-Leitung für das zweite Leistungshalbleitermodul von dem Externverbindungsanschluss zu dem ersten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul und von dem zweiten Signalanschlussverbindungsmuster für das zweite Leistungshalbleitermodul zu dem Externverbindungsanschluss gleich zueinander sind.Semiconductor module interconnection substrate, comprising: an external connection terminal; a first signal terminal connection pattern for a first power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the first power semiconductor module; a second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module is provided for connection to a second signal terminal of the first power semiconductor module; a first signal terminal connection pattern for a second power semiconductor module, wherein the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is provided for connection to a first signal terminal of the second power semiconductor module; and a second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module, wherein the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module is provided for connection to a second signal terminal of the second power semiconductor module, wherein a length of a gate line for the first power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the first power semiconductor module to the external connection terminal, and a length of a gate line for the second power semiconductor module from the external connection terminal to the first signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module and from the second signal terminal connection pattern for the second power semiconductor module to the external connection terminal are equal to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011187809A (en) * 2010-03-10 2011-09-22 Renesas Electronics Corp Semiconductor device and multilayer wiring board
JP5559265B2 (en) * 2012-07-30 2014-07-23 ファナック株式会社 Power conversion device in which switching elements are connected in parallel and driven in parallel
US9412674B1 (en) * 2013-10-24 2016-08-09 Xilinx, Inc. Shielded wire arrangement for die testing
JP6208326B2 (en) * 2014-03-10 2017-10-04 株式会社日立製作所 Power conversion unit, power conversion device, and power conversion method
JP6759874B2 (en) * 2016-09-01 2020-09-23 富士電機株式会社 Power converter
DE112017007768T5 (en) * 2017-07-21 2020-04-16 Mitsubishi Electric Corporation Power converter
US10784213B2 (en) * 2018-01-26 2020-09-22 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Power device package
US11424196B2 (en) * 2018-06-01 2022-08-23 Analog Devices, Inc. Matching circuit for integrated circuit die

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